專利名稱：微電腦無級調速電機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及機電一體的無級調速技術領域，一種將微電腦與電動機或微電腦與行星減速電機有機結合一體的微電腦無級調速電機。
無級調速傳動是指在某種控制的作用下，使機器的輸出軸轉速可以在兩個極值范圍內連續變化的傳動方式。因此廣泛應用于工藝參數多變的機器，要求轉速連續變化的機器，協調生產線上工序之間的機器轉速及新產品試制過程中用以探求機器最佳轉速等等。無級調速傳動主要有電磁式與機械式兩大類型(還有一類型為液體式)。由于電磁式與機械式無級調速的效率很低，所以在實際使用中必須串連減速機，其結果構成電動機—電磁滑差調速器—減速機與電動機—機械式無級調速器—減速機兩種串聯式機型。這兩種串聯式長長的機型占據了配套主機的很大一部分空間，顯然是最不合理的機型。
微電腦無級調速電機，它是利用改變頻率實現輸出轉速的無級調速，它主要由微電腦、電動機串聯減速機構成，相比之下其機型軸向尺寸校短，重量亦輕。
本實用新型的目的在于提供一種將微電腦與電機或行星減速電機有機結合一體的微電腦無級調速電機。說明確一點就是開拓一種新的電動機，它不僅可以在高速區進行作功而且亦可以在低速區作功，因為新的電動機集無級調速與減速為一身。
本實用新型的實施技術方案(一)將微電腦按功能進行解體后，分別安裝在電動機的合理位置功率模塊裝在軸流風機前的導流錐盤之內而極利于散熱；CPU系統裝置于電機接線盒上蓋的內腔；或者和功率模塊同時裝置于導流錐盤內腔；調速操作系統裝置于電機接線盒上蓋的外表面用于生產線現場無級調速或者裝置于配套主機上，實行近距離控制操作。
本實用新型的優點在于集無級調速、電動機及減速機為一體，使原有的電動機—無級變速器—減速機的長長串聯機型大大縮短，不僅降低了制造成本，減輕重量，而且使配套主機大為縮小，便于主機安裝，同時配套主機重量減輕，成本減少。
以下結合附圖進行詳細描述
圖1、微電腦無級調速電機實施例一結構原理圖；圖2、微電腦結構原理圖；圖3、微電腦無級調速電機實施例二結構原理圖；圖4、微電腦無級調速電機實施例三結構原理圖；圖5、微電腦無級調速電機實施例四結構原理圖；圖6、微電腦無級調速電機實施例五結構原理圖；參照圖2與1，實施例一，微電腦無級調速電動機，其中微電腦主要由調速操縱系統[22]、CPU系統[23]及功率模塊[21]組成，電動機主要由機座[1]、定子[2]、轉子[3]、軸[4]、兩側端蓋[5]、[15]及用以支承軸[4]的兩端蓋內孔中的軸承[6]、[14]組成。在原電機風扇罩殼[21]內有一軸流風機[19]、風機之前有一導流錐盤[18]，導流錐盤的圓錐外表面上均布輻射狀散熱筋，散熱筋同時起著風向的導流作用，將功率模塊[21]裝置于導流錐盤的內腔。調速操縱系統[22]是單獨結構，它既可裝置于電機接線盒上蓋[24]的外表面上也可裝置于配套主機上。CPU控制系統裝置于接線盒上蓋的內腔，或者與功率模塊同時裝置于導流錐盤內腔。其基本電路包括整流電路和逆變電路，整流電路將工頻交流電整流成直流電，逆變電路再將直流電經脈寬調制FWM逆變為頻率可調的交流電供電機運轉。
異步電動機在額定轉速下變頻調速時，頻率和電壓應成正比關系，從而保證輸出轉矩穩定，超過額定轉速后，可提高頻率，但額定電壓不能提高，這時實現的是恒功率調速，即轉速上升，轉矩減小。控制回路外部各信號、指令由CPU控制、運算，經脈寬調制FWM控制逆變器改變電運轉參數。
行星減速電動機的特征在于電動機機座[1]內腔靠近輸出端處有一圓環壁，圓環壁將機座內腔分隔為長、短二腔，其中長內腔用以裝配電動機的定子[2]、轉子[3]、軸[4]，與兩側端蓋[5]、[15]及端蓋內孔中用來支承軸[4]的軸承[6]、[14]構成電動機；短內腔用以裝配行星減速部件，行星減速采用K-H-V傳動形式，亦即由中心輪、轉臂與輸出軸組成。一些理論專著中將行星齒輪傳動、擺線針輪行星傳動、漸開線少齒差行星傳動及諧波齒輪傳動列入行星傳動范疇，因為上述四種都屬于K-H-V傳動形式。
圖3，實施例二，微電腦無級調速電機，與實施例一不同處在于電動機為擺線針輪行星減速電機，其特征在于擺線針輪減速主要由裝在軸[4]上的偏心軸承[7]、擺線輪[17]、柱套[8]、柱銷[9]、輸出軸[11]、針銷[10]、針齒殼[6]、前端蓋[12]及其內孔中用以支承輸出軸[11]的軸承[13]構成，其中針齒殼固定在機座[1]前端短內腔中，前端蓋[12]與機座前端聯接固緊。
圖4，實施例三，微電腦無級調速電機，與實施例一不同處在于電動機為擺線針輪行星減速電動機，其特征是機座[1]短內腔前端另有一圓環壁，在二圓環壁圓周上鉆出均布孔后便形成針齒殼，構成減速機座，電機機座及針齒殼三者融為一體的機座[1]，擺線針輪行星減速機由裝在軸[4]上的偏心軸承[7]、擺線輪[17]、柱套[8]、柱銷[9]、輸出軸[11]、針銷[10]、前端蓋[12]及其內孔中用以支承輸出軸[11]的軸承[13]構成，其中前端蓋[12]與機座[1]前端面聯接固緊。
圖5，實施例四，微電腦無級調速電機，與實施例一不同處在于擺線針輪行星減速電機的輸出軸[11]上裝配主動錐齒輪[25]，錐齒輪置于前端蓋[12’]之內、兩支承軸承[13’]與[13]之間，整個行星減速電動機裝配在箱體[30]對應孔中，使主動錐齒輪[25]與裝在箱體內的從動錐齒輪[26]嚙合，從而構成直角式傳動的微電腦無級調速電機。從動錐齒輪[26]裝配在軸[27]上，而軸[27]由軸承[28]、[29]支承在箱體[30]孔中。
圖6，實施例五，微電腦無級調速電機，與實施例一不同處在于漸開線少齒差行星減速電機中行星減速主要由偏心軸承[7]、柱銷[9]、柱套[8]、輸出軸[11]、漸開線齒輪[20]、內齒輪[19]、前端蓋[12]及軸承[13]構成，內齒輪[19]裝配在機座[1]前端短內腔中，端蓋[12]與機座[1]前端面聯接固緊。
行星減速傳動原理當軸[4]轉動，裝在軸上的偏心軸承[7]隨之轉動，擺線輪與針齒殼的針銷嚙合或者齒輪[20]與內齒輪[19]嚙合而作行星減速運動，通過W輸出機構中的輸出軸[11]減速輸出。
權利要求1.一種將微電腦和電動機有機結合一體的微電腦無級調速電機，其中微電腦主要由調速操縱系統[22]、CPU系統[23]及功率模塊[21]組成，電動機主要由機座[1]、定子[2]、轉子[3]、軸[4]、兩側端蓋[5]、[15]及用以支承軸[4]的兩端蓋內孔中的軸承[6]、[14]組成，其特征在于a)原電機風扇罩殼[20]內有一軸流風機[19]，風機之前有一導流錐盤[18]，導流錐盤的圓錐外表面上均布輻射狀散熱筋，散熱筋同時起著風向的導流作用；b)功率模塊[21]裝置于導流錐盤的內腔；c)調速操縱系統[22]裝置于電機接線盒上蓋[24]的外表面上或者裝置于配套主機上。d)CPU控制系統裝置于電機接線盒上蓋[24]的內腔，或者與功率模塊同時裝置于導流錐盤[18]內腔。
2.根據權利要求1所述的微電腦無級調速電機，其特征在于電動機為一行星減速電動機，電動機機座[1]內腔靠近輸出端處有一圓環壁，圓環壁將電機機座內腔分隔為長、短二腔，其中長內腔用以裝配原電動機的定子[2]、轉子[3]、軸[4]與兩側端蓋[5]、[15]及端蓋內孔中用來與支承軸[4]的軸承[6]、[14]構成電動機；而短內腔用以裝配行星減速部件，行星減速采用K-H-V傳動形式，亦即由中心輪、轉臂及輸出軸組成。
3.根據權利要求2所述的微電腦無級調速電機，其特征在于行星減速為擺線針輪行星減速機，它主要由裝在軸[4]上的偏心軸承[7]、擺線輪[17]、柱套[8]、柱銷[9]、輸出軸[11]、針銷[10]、針齒殼[16]、前端蓋[12]及其內孔中用以支承輸出軸[11]的軸承[13]構成，其中針齒殼固定在機座[1]前端短內腔中，前端蓋[12]與機座前端面聯接固緊。
4.根據權利要求2所述的微電腦無級調速電機，其特征在于機座[1]短內腔前端另有一圓環壁，在二圓環壁圓周上鉆出均布孔后便形成針齒殼，構成減速機座、電機機座及針齒殼三者融為一體的機座[1]，擺線針輪行星減速機由裝在軸[4]上的偏心軸承[7]、擺線輪[17]、柱套[8]、柱銷[9]、輸出軸[11]、針銷[10]、前端蓋[12]及其內孔中用以支承輸出軸[11]的軸承[13]構成，其中前端蓋[12]與機座[1]前端面聯接固緊。
5.根據權利要求3或4所述的微電腦無級調速電機，其特征在于在輸出軸[11]上裝配主動錐齒輪[25]，錐齒輪[25]置于前端蓋[12’]之內，兩支承軸承[13’]與[13]之間，整個行星減速電動機裝配在箱體[30]對應孔中，使主動錐齒輪[25]與裝在箱體內的從動錐齒輪[26]嚙合，從而構成直角式傳動的微電腦無級調速機。
專利摘要本實用新型涉及機、電一體的微電腦無級調速技術領域。一種將微電腦與電動機或微電腦與行星減速電動機有機結合一體的微電腦無級調速電機。其主要技術特征在于:將微電腦系統按功能進行解體后分別安裝在電動機的合理位置,充分利用電動機的空間位置和冷卻裝置及導流錐盤的散熱功能,使微電腦、電機、減速機融為一體,實現微電腦無級調速的目的,其優點是:①體積縮小了40～60%;②結構更緊湊,更適宜于和主機配套;③節約金屬材料,降低制造成本。
文檔編號H02K11/00GK2495058SQ0123109
公開日2002年6月12日 申請日期2001年7月25日 優先權日2001年7月25日
發明者王慶雨, 吳聲震 申請人:王慶雨, 王慶忠, 吳聲震