專利名稱：帶隨軸旋轉轉子外電阻的異步電機的制作方法
技術領域：
本新型涉及一種改進的超高轉差率的異步電機，特別是用于超高轉差率的繞線式電機，屬旋轉電機技術領域。
超高轉差電機是一種特殊電機，它用于負載呈周期性變化的場合，如石油開采業中的抽油機以及某些機加或起重設備等，其轉差率常高達14－25％。由電機學的理論可知，增加轉子電阻，可提高電機的起動力距，并使額定負載時的轉差率加大。提高轉子電阻的方法常通過利用截面積較小的導線，使用高電阻率的金屬線或合金導條(鑄條)，以及采用異型導條等等。當轉子電阻提高后，其散熱即成為嚴重問題。為降低電機的溫升，又不得不強化電機通風，或提高電機繞組的絕緣等級，以及利用熱管技術散熱等等(見《電機工程手冊》第20篇，異步電機)；以及《電機技術》1988年第4期“新型三相調壓調速電動機問世”一文。但這樣又導致電機制造成本的加大，不利于使用和維修。
本新型的目的在于在保證電機機械和電氣特性的情況下，研制一種新的高轉子電阻結構，它能大幅度降低轉子自身熱量和溫升，并同時能使電機可靠地運行。
本新型的目的是通過將超高轉差所需的轉子電阻分為機內電阻和機外電阻兩部分，而將機外電阻移至機殼外散熱并設法使其繞軸旋轉而實現的。
以下結合附圖對本新型作進一步詳述
圖1為本新型的電原理圖2為本新型的結構示意圖；圖3為A－A剖視圖。
本新型的基本構思是將電機轉子電阻分為機內和機外兩部分，使這兩部分電阻的總和完全滿足超高轉差電機對轉子電阻的數值要求；同時，又使機外電阻大于機內電阻，從而使機外電阻承擔了轉子電阻熱量的大部分份額。由于這些熱量不在機內，也就大大降低了電機繞組及殼體本身的溫升。而且，機外熱量較之機內熱量，也更易于采取一些措施使之散掉。實現本發明構思的關鍵是將分割出的機外電阻10與轉子4做同軸固定，即將機外電阻10固定在軸5的一端，與轉子4做同軸旋轉。機內電阻(實際上就是轉子繞組或導條3)和機外電阻10之間通過導線6連結在一起，導線6通過在軸5上打出的通孔穿出機殼1之外。
為了將機外電阻10更方便地固定在軸5上，可采用軸套架9。軸套架9的中心為一軸套，其內徑須與軸5的軸伸外徑之間緊密配合，利用鍵11或頂絲等將其緊固在軸伸上。軸套上以幅射狀裝有一些支架，機外電阻10即固定在這些支架上。
機外電阻10可采用電阻率較高的導線繞制在絕緣骨架上，導線截面積及繞制匝數由轉子電流及轉子電阻決定。亦可利用金屬電阻材料澆注成所需電阻元件，或者以被膜型式復蓋在絕緣骨架的外表面上。這種骨架應具有一定的機械程度，以便能經受得住電機的高速旋轉，同時，這些骨架還兼具有旋轉時產生環流冷卻風的作用。
機外電阻10的數量取決于電阻的發熱功率及散熱條件。當轉子電阻數值較高、導線截面較小，繞制匝數較多時，為了加強散熱，每相可采用多個電阻元件串聯。反之，可采用較少數量的電阻元件，但無論如何，對三相異步電阻來說，其機外電阻10的數量至少為3個。相與相的機外電阻10之間可按電機設計要求采用角形或星形接法聯接。
在機外電阻10的外面蓋有一個護罩12，用于防止異物掉入或人身觸電事故，護罩12利用薄板沖壓或焊接而成。它通過螺釘等固定在電機的端蓋7上。在護罩12的側壁或端面上開有許多散熱孔13。當機外電阻10隨軸旋轉時，所形成的環流風將熱量通過散熱孔13帶出護罩12之外。
安裝護罩12的端蓋7基本上與原普通電機的端蓋結構相同，即原軸承室、軸承及軸承蓋等保留不變，只是在端蓋上打出若干螺孔，用于固定護罩12。
由于在原安裝冷卻風扇的軸端安裝了機外電阻，則可將風扇移至另一軸伸端。
本新型的一個實施例是一個13，1千瓦的抽油機電機，其轉子的機內電阻數值為0.47歐－0.80歐，機外電阻為2歐－5歐，每相機外電阻元件數量為4個，均用φ2鎳鉻合金電熱絲線繞成。相間采用星形接法。
按本新型制造的超高轉差異步電機，由于轉子電阻熱量中的大部分都是在機殼之外產生的，加之電機散熱條件很容易得到改善，故電機溫升可大幅度降低，電機性能得到改善。據測定，這類電機的幾項主要指標，如起動轉矩、滿載效率、滿載轉差率等都達到了部頒標準。其中，滿載定子繞組溫升，規定的標準值為95－105℃(電阻法)，實測為50.3℃。由于溫升降低，電機的絕緣等級亦可降低，這就大大降低了電機的制造成本，使用與維修亦更方便。
權利要求1.一種帶隨軸旋轉轉子外電阻的異步電機，其特征在于轉子電阻分為機內電阻和機外電阻10兩部分，其中，機內電阻為轉子繞組或轉子導條3，機外電阻10固定在軸5的一端，并隨軸旋轉，這兩部分電阻通過導線6聯接在一起，導線6通過軸5上的通孔引出機殼1之外。
2.根據權利要求1所述的一種帶隨軸旋轉轉子外電阻的異步電機，其特征在于，轉子機外電阻10固定在軸套架9上，軸套架9的軸套與軸5的軸伸為緊密配合，其間用鍵11或頂絲固定，軸套上裝有若干支架，機外電阻10即固定在支架上。
3.根據權利要求2所述的一種帶隨軸旋轉轉子外電阻的異步電機，其特征在于機外電阻10的數量至少為3個，當其數量較多時，每相可采用多個電阻元件串并聯。
4.根據權利要求3所述的一種帶隨軸旋轉轉子外電阻的異步電機，其特征在于機外電阻10可采用電阻絲繞制在絕緣骨架上，亦可以將金屬電阻材料澆注成型或以被膜型式復蓋在絕緣骨架的外殼面上。
5.根據權利要求4所述的一種帶隨軸旋轉轉子外電阻的異步電機，其特征在于在機外電阻10的外面罩有護罩12，護罩12固定在機殼1的端蓋7上，上面開有許多散熱孔13。
專利摘要一種改進的帶隨軸旋轉轉子外電阻的異步電機，它將超高轉差率電機所要求的轉子高電阻分為機內電阻和機外電阻，并設法使機外電阻隨軸旋轉，電機散熱條件大為改善、電機溫升顯著降低。由于溫升降低，電機的絕緣等級亦可降低，這就大大降低了電機的制造成本，使用與維修亦更方便。
文檔編號H02K17/30GK2049432SQ8920819
公開日1989年12月13日 申請日期1989年6月1日 優先權日1989年6月1日
發明者胡俊雄, 楊秀軍 申請人:河北電機廠