专利名称：一种带无刷起动装置的绕线电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种改进的绕线式电动机，属电机技术领域。
目前，通用的绕线式电机由定子、转子、滑环及电刷所组成，其中，转子绕组多接成星形，各相首端分别固定在滑环上，通过滑环、电刷，可以将转子绕组和外面的附加电抗器接通，从而达到改善起动性能或调速的目的。因此，这种绕线式电机较之普通的异步电机，结构要复杂一些，成本相对也较高，电刷滑环等附加部件也易于出现故障。
本实用新型的目的是设计一种带无刷起动装置的绕线式电动机。
本实用新型的目的是这样实现的从设于转子上的附加绕组内感应出控制及电源信号，驱动控制电路去控制一组双向可控硅的导通角，从而达到调节转子回路内等效电阻，借以达到满足起动要求的目的。
这种无刷绕线电机的一个基本方案是在由定子、转子组成的电机基础上，再增设一组控制转子回路内等效电阻的电路，所述电路包括同步电源1、整流器2、稳压器3、控制器5及执行电路6，其中，同步电源1为附加绕阴L1、L2、L3，它随转子绕阻嵌于相应的转子线槽内，同步电源1感应的电流经整流器2整流后分成两路，一路送稳压器3，一路自电位器W1取出送控制器5，所述控制器5由运放器IC、单结管T3及可控硅SR4构成，其中，运放器IC的“＋”输入端经电阻R5接稳压器3的输出端，“－”输入端接W1，其输出端接W2和C2组成的时间常数电路，后者则与单结管T3组成一触发电路，在电阻R7上输出触发脉冲电压，送SR4的控制极，执行电路6为一组双向可控硅SR1、SR2、SR3，它们分别与三相转子绕组相串联，另一端则短接，可控硅的控制极则分别接相应相的控制器5。
为了平抑急剧变化的附加绕组感应电压，使同步电源能向整流电路提供较为稳定的交流电压，在附加绕组中分别串入电抗器L4、L5、L6。
按本实用新型制作的绕线电机，其串入转子绕组中的双向可控硅的导通由同步电源电压所控制。在电机起动之初，转差率为1，附加绕组感应电压较高，可控硅导通角最大，随着电动机转速升高，附加绕阻感应电压变低，可控硅导通角变小到零，则绕线电机转子全速运行，此时，对应于电机起动过程结束，这样，利用一组自控导通角、且随轴旋转的双向可控硅，达到革掉滑环、电刷及起动电阻器并同时满足绕线电机平滑起动的目的。本实用新型由于以附加绕组感应电压作为控制信号和电能来源，故还具有结构简单、成本低、易于制造和调整的优点。
以下将结合附图对本实用新型作进一步详述。
图1是本实用新型控制部分电原理图；图2是控制部分原理框图；图3是元部件固定示意图。
本实用新型中的定子、转子等均与普通绕线电相同，唯控制信号及电路所需电能是由附加绕组L1、L2、L3提供的，附加绕阻是和转子绕阻并存于转子线槽内的。但它们之间用绝缘纸隔开。绕组匝数约为同机转子绕组匝数的2～10％。且绕组按转子绕组的绕法绕制、嵌线和连接。附加绕组所感应出的电压取决于转子的转差率，当转差率为1时，感应电压最高，正常工作时，感应电压最低。
该电压经整流器2整流后成为脉动直流电压，C1为滤波电容，R1、W1、R2构成一分压调节电路。稳压器3由晶体管T1、T2，稳压管DW及偏置电阻R3组成，T1、T2接成复合管型，即T1的发射极接T2的基极，T1的集电极经R4接T2的集电极，其基极稳压管DW，由后者提供基准电压，T2的发射极为稳压器的输出，其集电极作为稳压器的输入端接整流器的输出端。
控制器5的作用是产生一个反映电机转速高低的触发信号，去控制双向可控硅的导通角。在这一部分电路中，运放器IC的输出电压随电机转速升高而升高。W2用于调节电路的时间常数。R6、R7分别为T3基极回路电阻，由R7和C2决定电容的放电时间常数，它从而也就决定了脉冲电压的宽度。R7输出的正脉冲接至SR4的控制极，由后者再输出控制信号去控制双向可控硅SR1(或SR2、SR3)的触发。双向可控硅串联在转子绕组ZR的回路内。这样，由可控硅的导通内阻、转子绕组的电抗等一起构成了转子绕组回路的“等效电阻(抗)”。
图1画出了A相控制部分的电原理图，其余两相与之相同，故略去，图中元器件参数的选择为整流二极管，晶体管选择普通硅管，运放器选用LM102，单结管可选BT31或BT33，R6为300欧，R7为150欧，电容C1为100μ～200μ，C2为0.22μ在双向可控硅SR1、SR2、SR3上分别并联压敏电阻R8、R9、R10等，以提供保护L4、L5、L6为带铁芯的电控器，它的作用是平抑交流电压的变化，从平抑的效果出发，其电感量越大越好，但铜耗、电耗增大，电磁惯性也增大，所以过大也是不合理的。通常可在50～600mH范围内选择，图中的R3、R5、W1、W2等器件参数，视电机不同而略有不同，选择原则是设法控制双向可控硅的导通角，在电机起动之初约为60°，起动完毕后应达到0°左右，只有这样，才能使电机获得良好的起动性能。
本实用新型中的全部控制元器件可按A、B、C三相分别焊接固定在三块电路板上，后者则固定在一个形状规则(图示为六角形)的基板上，此基板装于轴上，要求电路板固定尽量对称，以满足电机转子高速转动时的动平衡要求，图3画出了这种固定方式的示意图。当然，也可以根据电机具体情况，采用其它固定方式。
权利要求1.一种带无刷起动装置的绕线电机，它由定子、转子所组成，其特征在于，它设有一组控制转子回路内等效电阻的电路，所述电路包括同步电源1、整流器2、稳压器3、控制器5及执行电路6，其中，同步电源1为附加绕组L1、L2、L3，它随转子绕组嵌于相应的转子线槽内，同步电源1感应的电流经整流器2整流后分成两路，一路送稳压器3，一路自电位器W1取出送控制器5，所述控制器5由运放器IC、单结管T3及可控硅SR4构成，其中，运放器IC的“+”输入端经电阻R5接稳压器3的输出端，“-”输入端接W1，其输出端接W2和C2组成的时间常数电路，后者则与单结管T3组成一触发电路，在电阻R7上输出触发脉冲电压，送SR4的控制极，执行电路6为一组双向可控硅SR1、SR2、SR3，它们分别与三相转子绕组相串联，另一端则短接，可控硅的控制极则分别接相应相的控制器5。
2.根据权利要求1所述的绕线电机，其特征在于在附加绕组L1、L2、L3回路中分别串入电抗器L4、L5、L6。
专利摘要一种带无刷起动装置的绕线电机，它由定子、转子及自动控制转子回路内等效电阻的控制电路所组成，该电路包括同步电源、整流器、稳压器、控制器及执行电路等五部分，它能使双向可控硅的导通角从起动时的约60度自动变化至0度，从而革除了普通绕线电机的滑环，电刷及附带的起动电阻器，又使电机具有良好的起动特性。
文档编号H02P1/26GK2186972SQ9420399
公开日1995年1月4日 申请日期1994年2月17日 优先权日1994年2月17日
发明者李荣生 申请人:李荣生