超低速大扭矩電機及采用這種電機的起重的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種超低速大扭矩電機和一種采用這種電機的起重機,所述電機包括外轉子和定子,所述定子設有用于采集定子內溫度信號的定子溫度傳感器,所述外轉子的外筒內側固定安裝有若干永磁體,所述若干永磁體采用相同的瓦形六面體結構且沿周向和軸向兩個方向規則排列,任一周向和任一軸向上排列的所述永磁體數量均為多個,所述永磁體的兩個周向側面呈內側削角狀的斜平面狀,其削角角度為5-35度,所述起重機采用上述電機,以電機的外筒用作起升機構的卷筒。本發明能夠在低速(超低速)大扭矩下正常運行,并且運行穩定,振動小,噪音小,溫升低,主要可用于起重機、港機、塔機、電梯、卷揚機及其他類似場合。
【專利說明】超低速大扭矩電機及采用這種電機的起重機
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種超低速大扭矩電機,還涉及一種直接將這種電機的外筒用作卷筒 的大扭矩起重機。
【背景技術】
[0002] 現有電機包括轉子和定子,通常采用定子在外轉子在內的結構,也有部分電機為 轉子在外而定子在內,這種電機被稱為外轉子電機。外轉子電機的定子鐵心安裝在固定的 中心軸上,鐵心上嵌裝有繞組,轉子呈筒狀,位于定子的外側,轉子外筒的兩端設有固定盤, 固定盤與中心軸通過軸承連接,繞組通電后產生旋轉磁場,與安裝在轉子內壁上的永磁體 相作用,驅動轉子旋轉。現有這種電機在速度較高時運行良好,但當需要低速(包括超低速) 運行時,諧波轉矩和齒槽轉矩等負面影響就變得非常明顯,溫度上升,振動和噪音加大,出 力下降,甚至可能出現不可逆的退磁現象,這些缺陷嚴重妨礙著外轉子電機在低速下的應 用。
[0003] 由于現有電機不能在低速大扭矩下運行,當用于起重機驅動卷筒時,需要設置龐 大的齒輪箱進行減速,不僅體積大,結構復雜,生產成本和維護費用高,而且還帶來了不必 要的動力消耗。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是提供一種超低速大扭矩電機,其能夠在低速(超低速)大扭矩下正 常運行,并且運行穩定,振動小,噪音小,溫升低。
[0005] 本發明的另一個目的是提供一種采用上述超低速大扭矩電機的起重機,其起升機 構不需要設置齒輪箱,體積小,生產成本和維護費用低,使用方便,能夠在低速(超低速)大 扭矩下正常運行。
[0006] 本發明所采用的技術方案為: 一種超低速大扭矩電機,包括外轉子和定子,所述定子包括中心軸、固定安裝在所述 中心軸上的定子鐵心和固定安裝在所述定子鐵心上的定子繞組,所述定子設有用于采集所 述定子內溫度信號的定子溫度傳感器,所述外轉子包括外筒,所述外筒的內側固定安裝有 若干永磁體,所述外筒的兩端均固定安裝有相應的固定盤并通過相應的固定盤與所述中心 軸軸承連接,所述若干永磁體采用相同的瓦形六面體結構且沿周向和軸向兩個方向規則排 列,任一周向和任一軸向上排列的所述永磁體數量均為多個,所述永磁體的兩個周向側面 呈內側削角狀的斜平面狀,其削角角度為5-35度,所述中心軸的右端從與其連接的相應端 軸承內延伸出來,固定安裝在右剛性支座上,所述右剛性支座上設有軸安裝孔,所述中心軸 的右端部插入所述右剛性支座的軸安裝孔且與所述右剛性支座之間設有用于防止兩者相 對轉動的防轉結構。
[0007] 優選地,所述定子鐵心上設有用于嵌裝所述繞組的定子槽,所述定子槽為梨形槽, 槽口尺寸k在2. 5-4. 5mm之間,所述繞組的節距為1,每匝線圈纏繞在一個定子齒上,并采 用8極9槽、10極12槽、20極24槽、30極36槽、22極24槽、16極18槽或32極36槽的 極槽配合方式,所述永磁體采用釹鐵硼材料,長度為30-95mm,厚度為8-18mm,極弧系數為 0. 8-0. 9 〇
[0008] 優選地,所述永磁體橫截面在徑向上的外邊緣呈圓心位于所述中心軸軸線上的圓 弧線形,所述永磁體橫截面在徑向上的內邊緣采用以下任意一種結構形式: (1) 所述內邊緣呈單一的圓弧形,圓心位于所述中心軸軸線上; (2) 所述內邊緣呈單一的圓弧形,圓心位于所述永磁體橫截面外邊緣中點與所述中心 軸軸線所確定的直線上,且其半徑等于所述外邊緣的半徑; (3) 所述內邊緣呈單一的圓弧形,圓心位于所述中心軸軸線上,永磁體橫截面在徑向上 的內邊緣與永磁體橫截面的周向側邊通過一個小的凹圓弧線連接; (4) 所述內邊緣呈單一的圓弧形,圓心位于所述永磁體橫截面外邊緣中點與所述中心 軸軸線所確定的直線上,且其半徑等于所述外邊緣的半徑,永磁體橫截面在徑向上的內邊 緣與永磁體橫截面的周向側邊通過一個小的凹圓弧線連接。
[0009] 優選地,所述若干永磁體在周向上和軸向上的規則分布方式為在周向上沿圓周對 齊且均勻分布,在軸向上沿直線對齊且均勻分布。
[0010] 優選地,設有下列任意一種或多種內冷卻結構: (1) 所述中心軸為中空軸,所述中心軸的軸孔構成用于內冷卻的軸內散熱風道; (2) 所述定子鐵心的外側面與所述外轉子的內側面之間設有構成定子外散熱風道的環 形縫隙; (3) 所述定子鐵心內設有構成定子內散熱風道的軸向通孔,所述定子鐵心上的軸向通 孔由組成所述定子鐵心的定子沖片上沖出的相應散熱風道孔連接而成, 上述各散熱風道的通風方式為自然通風和/或強制通風。
[0011] 優選地,采用下列任意一種強制通風結構: (1) 當所述中心軸為中空軸時,所述中心軸出風端的軸孔敞口,所述中心軸出風端的軸 孔內設有軸內抽風風機,當還設有定子外散熱風道和/或定子內散熱風道時,所述定子鐵 心的兩端分別與相應端的所述固定盤之間留有構成端部勻壓氣隙帶的間隙,所述定子外散 熱風道和/或定子內散熱風道的兩端分別與相應端的所述端部勻壓氣隙帶連通,所述中心 軸出風端的側壁上設有連通所述中心軸的軸孔和相應端的所述端部勻壓氣隙帶的中心軸 側孔,所述軸內抽風風機位于該中心軸側孔的外側; (2) 當設有定子外散熱風道和/或定子內散熱風道時,所述定子鐵心的兩端分別與相 應端的所述固定盤之間留有構成端部勻壓氣隙帶的間隙,所述定子外散熱風道和/或定子 內散熱風道的兩端分別與相應端的所述端部勻壓氣隙帶連通,所述進風端的固定盤上設有 進風風道,所述進風風道的數量為一個或多個,所述進風風道內串接有進風氣泵,位于所述 進風氣泵兩端的所述進風風道上均設有進風單向閥,所述進風氣泵包括缸體,所述缸體軸 向設置在相應的所述固定盤上,所述缸體內設有與其配套的活塞,所述活塞連接有延伸到 所述固定盤內側的活塞桿,所述缸體內的空腔由所述活塞分隔為有桿腔和無桿腔,所述有 桿腔位于所述無桿腔的內側,所述中心軸上設有位于相應端的所述端部勻壓氣隙帶內且與 所述活塞桿構成凸輪機構的多級凸輪,所述多級凸輪轉動時推動所述活塞桿往復移動,所 述進風氣泵的進氣口和出氣口均設置在所述無桿腔的底部,當還設有軸內散熱風道時,所 述中心軸進風端的側壁上設有連通所述中心軸的軸孔和相應端的所述端部勻壓氣隙帶的 中心軸側孔。
[0012] 優選地,所述外筒的左端連接有編碼器,所述外筒的左端與所述編碼器之間的連 接方式為下列任意一種: (1) 所述編碼器為外轉子編碼器,包括相互旋轉連接的內套和外套,所述中心軸的左端 從與其連接的相應端軸承內延伸出來,固定安裝在左剛性支座上,所述左剛性支座上設有 軸安裝孔,所述中心軸的左端插入所述左剛性支座的軸安裝孔內且與所述左剛性支座之間 設有用于防止兩者相對轉動的防轉結構,所述內套固定連接所述中心軸的左端,所述外套 固定連接左端的所述固定盤,所述中心軸、外筒、內套和外套同軸; (2) 所述編碼器為內轉子編碼器,包括相互旋轉連接的內套和外套,所述編碼器配有連 接用階梯軸和軸承支座,所述連接用階梯軸通過外軸承安裝在所述軸承支座上,所述連接 用階梯軸的右端設有徑向凸緣,所述徑向凸緣同軸緊固在左端的所述固定盤上,所述編碼 器的內套固定套接在所述連接用階梯軸的左端部或通過聯軸器與所述連接用階梯軸的左 端同軸連接,所編碼器的外套通過連接件與所述軸承支座固定連接,所述外軸承采用雙列 調心軸承。
[0013] 優選地,所述剛性支座采用下列任意一種: (1) 所述剛性支座上的軸安裝孔為多邊形孔,與其連接的相應端的所述中心軸的軸段 呈相同的多邊形,所述軸安裝孔與插入其中的所述中心軸的軸段過盈配合或過渡配合,相 應的多邊形結構構成了所述的防轉結構,所述軸安裝孔直接設置在所述剛性支座的主體上 或者設置在調整套上,對于設置在所述調整套上的情況,所述調整套的外緣呈圓柱形,所述 軸安裝孔設置在所述調整套的中央,所述剛性支座的主體上設有與所述調整套外緣對應的 調整套安裝孔,所述調整套插接在所述調整套安裝孔上,與所述調整套安裝孔過渡配合或 過盈配合,并設有或者不設有緊固螺栓; (2) 所述剛性支座上的軸安裝孔為圓柱形孔,相應端的所述中心軸的軸段呈圓柱狀,所 述剛性支座上設有若干穿透所述軸安裝孔側壁的銷釘通孔,所述中心軸的相應軸段上設有 若干分別與所述若干銷釘通孔對接的銷釘盲孔,若干銷釘或銷軸分別楔入所述相互對接的 銷釘通孔和銷釘盲孔,所述銷釘或銷軸及其配套結構構成了所述防轉結構; (3) 所述剛性支座上的軸安裝孔為圓柱形孔,相應端的所述中心軸的軸段呈圓柱狀,所 述軸安裝孔和插入所述軸安裝孔內的所述中心軸軸段之間設有多個鍵,所述鍵及其配套結 構構成了所述防轉結構,所述軸安裝孔直接設置在所述剛性支座的主體上或者設置在調整 套上,對于設置在所述調整套上的情況,所述調整套的外緣呈圓柱形,所述軸安裝孔設置在 所述調整套的中央,所述剛性支座的主體上設有與所述調整套外緣對應的調整套安裝孔, 所述調整套插接在所述調整套安裝孔上,與所述調整套安裝孔過渡配合或過盈配合,并設 有或者不設有緊固螺栓; (4) 所述剛性支座上的軸安裝孔為鼓形孔,與其連接的相應端的所述中心軸的軸段呈 相同的鼓形,所述軸安裝孔與插入其中的所述中心軸的軸段過盈配合或過渡配合,相應的 鼓形結構構成了所述的防轉結構,所述軸安裝孔直接設置在所述剛性支座的主體上或者設 置在調整套上,對于設置在所述調整套上的情況,所述調整套的外緣呈圓柱形,所述軸安裝 孔設置在所述調整套的中央,所述剛性支座的主體上設有與所述調整套外緣對應的調整套 安裝孔,所述調整套插接在所述調整套安裝孔上,與所述調整套安裝孔過渡配合或過盈配 合,并設有或者不設有緊固螺栓; (5)所述剛性支座上的軸安裝孔為花鍵孔,與其連接的相應端的所述中心軸軸段為花 鍵軸,二者間所采用的上述花鍵結構構成了所述防轉結構。
[0014] 優選地,通過所述定子溫度傳感器采集定子內的實時溫度,依據采集到的所述定 子內的實時溫度判定電機的疲勞狀態,設定與所述定子溫度傳感器的溫度采集部位相對應 的工作溫度上限值,當相應定子溫度傳感器采集到的溫度達到或超過相應的工作溫度上限 值時,判斷為電機疲勞并依此判斷控制停機,當所采集到的溫度低于相應的工作溫度上限 值時,判斷為電機未疲勞并允許電機進行工作。
[0015] 優選地,設有用于在線獲得電機電流的電流信號采集裝置和/或用于在線獲得電 機電壓的電壓信號采集裝置,所述電流信號采集裝置為用于采集定子繞組的電流輸入信號 的電流傳感器和/或為能夠輸出其電流輸出信號的變頻器,所述電壓信號采集裝置為用于 采集定子繞組的電壓輸入信號的電壓傳感器和/或為能夠輸出其電壓輸出信號的變頻器, 通過電流信號采集裝置獲得電流信號,以所述電流信號為荷載傳感信號或者由所述電流信 號計算并獲得荷載數據,通過所述電壓信號采集裝置獲得電壓信號,以所述電壓信號為旋 轉速度的傳感信號或者由所述電壓信號計算并獲得轉速數據。
[0016] 一種起重機,包括本發明公開的任意一種超低速大扭矩電機,所述超低速大扭矩 電機的外筒用作所述起重機的起升機構的卷筒,用于連接和卷繞所述起升機構的鋼絲繩。
[0017] 本發明的權利要求2-9的附加技術特征作為各自獨立的優化技術手段,既可以單 獨存在,也可以相互任意組合存在。
[0018] 本發明的有益效果:由于采用外轉子構造,有利于大扭矩輸出;由于設置了定子 溫度傳感器,能夠獲得定子內部的真實溫度,這個溫度相對于現有技術下采用的電機外表 面溫度或機座溫度而言,可以更準確地體現電機的疲勞程度或者溫升對電機的影響,由于 溫升對電機的影響主要表現為定子鐵心在不同溫度下的不同特性,并且定子鐵心是否達到 一定溫度限值是電機能否繼續工作的主要影響因素和必要限定條件,而電機外表面溫度與 定子內部溫度不同,兩者之間也并非嚴格的線性關系,因此通過定子溫度傳感器采集的定 子內溫度能夠更精確、更及時地判斷出電機的疲勞狀態,避免因溫度不準確導致的誤判漏 判,既有效且可靠地保證了電機運行在合理或安全的溫度范圍內,又避免在定子溫度未達 到停機限值而停機造成的浪費,同時還避免了因使用者忽視電機工作制導致電機定子溫升 過高給電機帶來的損害;鑒于本發明電機適應于大扭矩輸出,例如當用于門式起重機的起 升機構時,工作時轉子與定子之間相互作用力矩可達200kNm以上,采用現有技術的軸端安 裝固定方式易于出現固定不住的問題,由于在中心軸右端與右剛性支座之間設有了用于防 止中心軸和支座相對轉動的防轉結構,有效地保證了了電機安裝的穩定性,避免了現有安 裝技術下中心軸易于打滑旋轉的現象;由于在電機內部設置了散熱風道,并可以通過強制 通風的方式進行風冷,有利于大幅度提高散熱能力,控制溫升,特別是由于可以采用自動氣 泵進行通風,在轉子轉動時氣泵自動動作,轉子停止時氣泵也停止動作,不僅方便了操作, 而且還無需另行接入電源;由于設置了編碼器,并且外轉子編碼器和內轉子編碼器均可以 使用,為準確地通過編碼器采集轉子轉動和位置信號提供了條件,有利于控制變頻器的供 電性能與實際需要相一致,提高運行質量;由于設置了電流傳感器和電壓傳感器,并通過電 流信號獲得荷載信號,通過電壓信號獲得轉速信號,由此極大地減小了相應數據采集的難 度,簡化了控制設備控制過程;由于采用了周向和軸向上規則排列的若干永磁體形成外轉 子磁場,有利于實現磁場結構的優化;由于周向上采用了多個永磁體,且永磁體的兩個周向 側面呈5-35度的內側削角狀的斜平面狀,大幅度減小了磁場波形的畸變率;由于軸向上采 用多個永磁體,有利于減小永磁體的長度,明顯地消除或抑制了高次諧波的影響,根據申請 人的實驗,相對于現有技術下的常規設計,依靠本發明上述涉及永磁體優化結構和優化參 數并與本發明的其他優選技術手段協同作用,氣隙磁場波形的畸變率可降低50% -85%,可 將氣隙磁場波形畸變率控制在15%或10%以下,反電動勢波形的畸變率控制在10%或8%以 下,由此大幅度提高了電機的運行平穩性、降低了噪音、減小了轉矩脈動且有助于增加轉矩 輸出,降低了熱量,特別適用于卷筒直驅(以電機外筒作為起升機構卷筒)的起重機起升機 構及其他類似場合。
[0019] 本發明的上述優選實施方式下,電機轉速可低至0. 001r/min-30r/min,轉矩密度 可高達80kN · m/m3以上,瞬時過載能力可高達1. 5-2. 0倍過載。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020] 圖1是本發明超低速大扭矩電機的總體結構示意圖; 圖2 (a)、2 (b)和2 (c)分別為本發明涉及永磁體橫截面形狀的三種實施例的示意 圖; 圖3是本發明永磁體安裝結構的一個實施例的軸向示意圖; 圖4是本發明永磁體安裝結構的另一個實施例的軸向示意圖; 圖5是本發明一種空心軸的結構示意圖; 圖6是本發明涉及若干散熱風道的截面結構示意圖; 圖7是本發明一種冷卻結構的示意圖; 圖8是本發明另一種冷卻結構的示意圖; 圖9是本發明第三種冷卻結構的示意圖; 圖10本發明涉及外轉子編碼器的結構示意圖; 圖11是本發明涉及內轉子編碼器的結構示意圖; 圖12是本發明一種剛性支座的示意圖; 圖13是本發明另一種剛性支座的示意圖; 圖14是本發明第三種剛性支座的示意圖; 圖15是本發明第四種剛性支座的示意圖; 圖16是本發明第五種剛性支座的示意圖; 圖17是本發明第六種剛性支座的示意圖; 圖18是本發明涉及的電流與起重負載的關系曲線,電機的使用方式為用于起重機的 起升機構,電機的轉子外筒作為起重機鋼絲繩卷繞系統的鋼絲繩卷筒,直接卷繞鋼絲繩,負 載為起重機的吊重; 圖19是本發明涉及的電壓與運行速度的關系曲線,電機的使用方式為用于起重機的 起升機構,電機的轉子外筒作為起重機鋼絲繩卷繞系統的鋼絲繩卷筒,直接卷繞鋼絲繩; 圖20為本發明起重機中涉及起升機構的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021] 參見圖1-17,本發明公開了一種超低速大扭矩電機,優選為永磁同步電機,通常為 三相永磁同步電機,也可以為單相永磁同步電機,包括通常意義下的這類電機本身,也包括 在這種電機結構和工作原理的基礎上附加其他具體應用功能的電動裝置。
[0022] 本發明公開的超低速大扭矩電機包括外轉子和位于所述外轉子內的定子(參見圖 1),所述定子主要由定子鐵心1、定子繞組和中心軸2構成,所述中心軸可以是實心軸或空 心軸,所述定子鐵心固定安裝在中心軸上,所述定子鐵心上設有定子槽,定子繞組固定嵌裝 在所述定子槽上,所述外轉子包括筒狀的外筒3,所述外筒的兩端固定連接有固定盤4,所 述固定盤通過轉子軸承5與所述中心軸旋轉連接,所述外筒內固定安裝有若干永磁體6,所 述若干永磁體采用相同的瓦形六面體結構且沿周向和軸向兩個方向規則排列,任一周向和 任一軸向上排列的所述永磁體數量均為多個,所述永磁體的兩個周向側面呈內側削角狀的 斜平面狀,其削角角度Θ為5-35度(參見圖2)。當定子繞組通電后,產生的旋轉磁場與永 磁體產生的磁場相互作用,驅動外筒同步旋轉,由此將電能轉換為機械能。由于采用了周向 和軸向上規則排列的若干永磁體形成永磁磁場,有利于實現磁場結構的優化,特別是由于 周向上采用了多個永磁體且永磁體的兩個周向側面呈5-35度的內側削角狀的斜平面狀, 大幅度減小了磁場波形的畸變率;由于軸向上米用多個永磁體,有利于減小永磁體的長度, 明顯地消除或抑制了高次諧波。
[0023] 優選地,所述若干永磁體在周向上和軸向上的規則分布方式為在周向上沿圓周對 齊且均勻分布,在軸向上沿直線對齊且均勻分布,由此不僅有利于合理安排各永磁體的周 向分布和軸向分布,實現磁場優化,而且結構簡單,便于加工、安裝和維護。
[0024] 優選地,周向相鄰的所述永磁體之間留有間距,由此有利于優化磁場和便于安裝。
[0025] 優選地,所述永磁體在所述外筒內的安裝固定方式可以采用下列任意一種方式: (1) 參見圖3,所述外筒的內表面設有若干軸向延伸、周向間隔排列的且與所述永磁體 的形狀和尺寸相適應的燕尾槽,所述永磁體嵌裝在相應的燕尾槽內; (2) 參見圖4,周向相鄰的所述永磁體之間設有軸向延伸的固定壓條7,所述軸向延伸 的固定壓條通過螺釘緊固在所述外筒上并與所述永磁體的兩側側面緊壓。
[0026] 對于上述第(1)種安裝方式,所述嵌裝在相應的燕尾槽內的永磁體與所述燕尾槽 之間可以相互粘結,對于上述第(2)種安裝方式,所述軸向延伸的固定壓條的橫截面可以呈 矩形或梯形,所述軸向延伸的固定壓條的徑向外側面與所述外筒的內壁之間也可以設有不 導磁粘結劑8,由此提高安裝的牢固性且不會對磁場產生負面影響。所述固定壓條采用矩形 截面易于加工,而梯形截面可以使兩側與相應永磁體的相應側面密切貼合,有利于提高牢 固性和可靠性。
[0027] 優選地,對于上述第(2)種安裝方式(即當周向相鄰的所述永磁體之間設有軸向延 伸的固定壓條時),所述永磁體的兩個軸向側面也可以呈內側削角狀的斜平面狀,軸向上相 鄰的所述永磁體之間留有間距且設有周向延伸的固定壓條,所述軸向延伸的固定壓條通過 螺釘緊固在所述外筒上并與所述永磁體的兩側側面緊壓,所述軸向延伸的固定壓條的橫截 面呈矩形或梯形,由此可以進一步提高安裝的牢固性并進一步優化磁場。
[0028] 優選地,所述永磁體的徑向外表面為軸線與所述中心軸軸線重合的圓柱曲面,所 述永磁體的徑向內表面為軸線與所述中心軸軸線重合或平行的圓柱曲面或者為由多個軸 線相互平行的圓柱曲面相接而成的曲面,所述多個圓柱曲面的連接線可以位于軸線與所述 中心軸軸線重合的圓柱曲面上。
[0029] 作為進一步的優選結構,所述永磁體橫截面(垂直于中心軸軸線方向上的截面)在 徑向上的外邊緣61 (徑向上遠離中心軸的邊緣)呈圓心位于所述中心軸軸線上(在永磁體橫 截面所在平面上,所述中心軸軸線表現為一個點,下同)的圓弧線形,所述永磁體橫截面在 徑向上的內邊緣62 (徑向上靠近中心軸的邊緣)呈單一的圓弧形或者為由多段圓弧相互連 接成的曲線,通過這些曲線表面的優化設計,可以明顯地改善氣隙磁場波形,減小畸變率。
[0030] 圖2 (a) - (c)給出涉及永磁體橫截面在徑向上的內邊緣形狀的幾個實施例: 圖2 (a)給出的實施例中:所述永磁體橫截面在徑向上的內邊緣呈單一的圓弧形,其圓 心位于所述中心軸軸線上,外邊緣和內邊緣的半徑分別為R1和R2,形成在徑向上等厚的永 磁體,使各永磁體徑向內、夕卜表面分別位于與所述轉子殼體同軸的相應圓柱面上(轉子殼體 與中心軸同軸),并使永磁體在徑向上的內表面與定子的外表面之間間距相等; 圖2 (b)給出的實施例中:所述永磁體橫截面在徑向上的內邊緣呈單一的圓弧形,其 半徑與所述永磁體橫截面在徑向上的外邊緣的半徑相等,均為R1,其圓心位于所述永磁體 橫截面外邊緣中點與所述中心軸軸線所確定的直線上,由此形成永磁體中央厚兩側薄的結 構,有利于消除邊緣諧波; 圖2 (c)的實施例中,所述永磁體橫截面在徑向上的內邊緣可以采用圖2 (a)實施例 的形狀,也可以采用圖2 (b)實施例的形狀,其特殊之處在于將圖2 (a)實施例和圖2 (b) 實施例中永磁體橫截面在徑向上的內邊緣與永磁體橫截面的周向側邊通過一個小的凹圓 弧線(半徑為R3)連接,而不是通常情況下的直接連接或者通過凸形圓角連接,由此可以更 有效地減小邊緣諧波。兩邊圓弧的設置起到了類似"削角"的效果,有利于進一步減小轉矩 脈動,優化磁場,明顯地消除或減小高次諧波的作用力,為電機在低速/超低速、大扭矩下 穩定工作提供基礎保證。
[0031] 優選地,所述永磁體的長度(軸向長度)在30-95mm之間,所述永磁體的厚度(當永 磁體為不等厚結構時,指最大厚度)在8-18mm之間,由此在保證機械強度和磁場強度的前提 下,可以明顯地減小高次諧波的影響。
[0032] 優選地,所述永磁體采用釹鐵硼材料,以提高磁性能。
[0033] 優選地,所述永磁體的材料滿足下列條件,以保證電機正常運行,提高適應性: (1) 剩磁在1. 25T以上,內稟矯頑力在20-30k0e之間; (2) 150-180°C時的去磁曲線為一條直線,不出現去磁拐點或者出現去磁拐點但其最大 去磁工作點tv高于其去磁拐點。
[0034] 由此,所述永磁體應選取牌號為SH、UH或釹鐵硼材料,或者性能相當或更優的 其他可能牌號的釹鐵硼材料。采用具有上述特點的永磁材料,可以消除傳統的低速大扭矩 電機的永磁體在起重機運行工況下必將產生的不可逆去磁風險,是本發明能夠實現低速或 超低速、大扭矩的重要保證。
[0035] 優選地,所述定子槽采用梨形槽,槽口尺寸k在2. 5-4. 5mm之間,繞組節距為1,每 匝定子繞組線圈纏繞在一個定子齒上,由此可以明顯地優化定子磁場,消除或減小高次諧 波,改善頻率特性,提高出力,節省材料,降低銅耗。
[0036] 優選地,極弧系數為0. 8-0. 9,極槽配合采用8極9槽、10極12槽、20極24槽、30 極36槽、22極24槽、16極18槽或32極36槽配合方式,以優化氣隙磁場,消除齒槽轉矩。
[0037] 經過上述改進,在優選的實施例下并結合其他配套的優化裝置(例如優質變頻 器),本發明電機的氣隙磁場波形的畸變率可降低50% -80%,使氣隙磁場波形畸變率控制在 15%或10%以下,反電動勢波形的畸變率控制在10%或8%以下,由此大幅度提高了電機的運 行平穩性、降低了噪音、減小了轉矩脈動且有助于增加轉矩輸出,并有助于控制溫升,因此 在超低速大扭矩的情形下依然能夠正常運行,特別適用于卷筒直驅(以外筒作為卷筒)的起 重機起升機構及其他類似場合。
[0038]為提高散熱能力,改善散熱效果,特別是對于某些產熱量大的使用場合,可以在電 機內部設置散熱風道,通過自然通風或強制通風的方式,直接在電機內部通風降溫。
[0039] 例如,可以設有下列任意一種或多種內冷卻結構(參見圖5-8): (1) 所述中心軸為中空軸,所述中心軸的軸孔9構成用于內冷卻的軸內散熱風道(參見 圖5); (2) 所述定子鐵心的外側面與所述外轉子的內側面之間設有構成定子外散熱風道10 的環形縫隙(參見圖6); (3) 所述定子鐵心內設有構成定子內散熱風道11的軸向通孔(參見圖6)。
[0040] 通常,所述定子鐵心由若干相同結構的沿軸向疊置的定子沖片組成,在此情況下, 優選地,所述定子沖片上沖制有若干散熱風道孔,所述定子內散熱風道由所述各定子沖片 上的相應散熱風道孔構成,由此可以在基本上不增加加工工藝或工藝難度的情況下,形成 所需的定子內散熱風道。
[0041] 優選地,所述定子沖片上的若干散熱風道孔沿同一圓周均勻分布,由此可以均衡 各處的散熱效果。當需要設置多層散熱風道孔時,所述定子沖片上的若干散熱風道孔可以 沿多個圓周分布,各圓周的若干散熱風道孔均勻分布。
[0042] 優選地,所述定子沖片上分布于同一圓周上的的若干散熱風道孔的形狀和大小相 同,均為以所述定子沖片的中心為圓心的弧形長條孔,由此可以保證定子鐵心強度的情況 下有效地提商風道的散熱面積。
[0043] 優選地,所述定子沖片上的散熱風道孔距該定子沖片內邊緣(位于中央的中心軸 安裝孔的邊緣)的距離小于距該定子沖片外邊緣的距離,由此在綜合定子外散熱風道和定 子內散熱風道作用的情況下,提高總體散熱效率和散熱能力。
[0044] 當需要強制通風時,可以采用下列任意一種強制通風結構: (1) 當所述中心軸為中空軸時,所述中心軸出風端的軸孔敞口,所述中心軸出風端的軸 孔內設有軸內抽風風機,當還設有定子外散熱風道和/或定子內散熱風道時,所述定子鐵 心的兩端分別與相應端的所述固定盤之間留有構成端部勻壓氣隙帶12的間隙,所述定子 外散熱風道和/或定子內散熱風道的兩端分別與相應端的所述端部勻壓氣隙帶連通,所述 中心軸出風端的側壁上設有連通所述中心軸的軸孔和相應端的所述端部勻壓氣隙帶的中 心軸側孔13,所述軸內抽風風機位于該中心軸側孔的外側; (2) 當設有定子外散熱風道和/或定子內散熱風道時,所述定子鐵心的兩端分別與相 應端的所述固定盤之間留有構成端部勻壓氣隙帶12的間隙,所述定子外散熱風道和/或定 子內散熱風道的兩端分別與相應端的所述端部勻壓氣隙帶連通,所述進風端的固定盤上設 有進風風道,所述進風風道的數量為一個或多個,所述進風風道內串接有進風氣泵,位于所 述進風氣泵兩端的所述進風風道上均設有進風單向閥,所述進風氣泵包括缸體,所述缸體 軸向設置在相應的所述固定盤上,所述缸體內設有與其配套的活塞,所述活塞連接有延伸 到所述固定盤內側的活塞桿,所述缸體內的空腔由所述活塞分隔為有桿腔和無桿腔,所述 有桿腔位于所述無桿腔的內側,所述中心軸上設有位于相應端的所述端部勻壓氣隙帶內且 與所述活塞桿構成凸輪機構的多級凸輪,所述多級凸輪轉動時推動所述活塞桿往復移動, 所述進風氣泵的進氣口和出氣口均設置在所述無桿腔的底部,當還設有軸內散熱風道時, 所述中心軸進風端的側壁上設有連通所述中心軸的軸孔和相應端的所述端部勻壓氣隙帶 的中心軸側孔。
[0045] 下面給出幾種散熱冷卻的【具體實施方式】: 例如,可以通過所述定子外散熱風道和定子內散熱風道進行電機內的通風散熱,在此 情況下,兩個所述端部勻壓氣隙帶12應分別連通各自的通風風道14,所述通風風道可以開 設在相應端的固定盤上并與相應端的端部勻壓氣隙帶相連接(參見圖7),以簡化結構,降低 風阻和提高效率,其中一個固定盤(例如右端的固定盤)上的通風風道用作進風風道,另一 個固定盤(例如左端的固定盤)上的通風風道用作出風風道,當需要進行強制通風時,至少 一個所述固定盤上的通風風道設有強制通風裝置,通過強制通風裝置的通風作用(鼓入和/ 或抽出),在所述定子內散熱風道和定子外散熱風道形成具有所需風量和壓力的氣流,定子 鐵心上的熱量通過熱交換散到定子內散熱風道和定子外散熱風道的氣流中被氣流帶出,由 此實現高效強制散熱的目的。上述定子外散熱風道和端部勻壓氣隙帶均可以是現有電機的 相應間隙,可以根據散熱和勻壓的需要進行尺寸和形狀上的改進而無需另外重新設置,有 利于簡化結構。
[0046] 優選地,所述進風風道和出風風道的數量均為若干個,分別開設在相應端的固定 盤上,所述出風風道上設有出風單向閥15,所述強制通風裝置為進風氣泵16,所述進風氣 泵的數量為若干個,分別串接各自對應的所述進風風道中,所述進風氣泵兩端的進風風道 上均設有相應的進風單向閥(例如相對于所述氣泵而言的進氣閥17、排氣閥18)。對所述氣 泵的驅動和工作方式控制可以通過任意適宜的現有和其他可能的適宜技術。
[0047] 優選地,所述進風氣泵包括缸體,所述缸體軸向設置在相應的所述固定盤上,所述 缸體內設有配套的活塞,所述活塞連接有延伸到所述固定盤內側的活塞桿,所述缸體內空 腔由所述活塞分隔為有桿腔和無桿腔,所述有桿腔位于所述無桿腔的內側,所述中心軸上 設有位于相應端部勻壓氣隙帶內且與所述活塞桿構成凸輪機構的多級凸輪19,所述多級凸 輪轉動時推動所述活塞桿往復移動,所述進風氣泵的進氣口和出氣口均設在所述無桿腔的 底部,由此所述無桿腔構成所述進風風道的一部分,實現所述氣泵在所述進風風道上的串 接。通常在活塞桿頂端可以設置與所述凸輪配合的輪子,所述凸輪的凸臺也可以采用一個 頂弧與兩個內弧平滑連接的曲面結構,以減小摩擦。電機工作時,所述固定盤隨外轉子轉動 并通過所述多級凸輪帶動所述各個氣泵的活塞桿往復移動,進而帶動各個氣泵的活塞往復 移動,隨著活塞的移動,依靠所述進風氣泵兩端進風風道上的進風單向閥的作用,外部空氣 進入無桿腔,再從無桿腔進入相應端的勻壓氣隙帶,經過定子內散熱風道和定子外散熱風 道后,經另一端的出風口流出。根據實際需要,可以通過適宜的氣泵數量(進風風道數量)、 氣泵參數及凸輪上的凸臺數量等,可以滿足電機散熱對風量和風壓的要求。這種氣泵無需 另接外部動力,在電機工作時自動開始工作,電機停止時自動停止,非常方便。
[0048] 作為上述兩端通風風道均開設在固定盤上的替代方案,所述通風風道也可以均開 設在相應端的中心軸上(如圖8),或者一端的通風風道開設在固定盤上,另一端的通風風道 開設在固定盤上(如圖9)。將通風風道開設在中心軸上有利于提高對強制通風裝置的適應 性,簡化與強制通風裝置之間的連接結構,并提高通風能力,所述開設在中心軸上的通風風 道可以由開設在所述中心軸端部的中心軸軸向孔(相當于從軸端向內延伸一定長度的中心 軸軸孔)20和設置在所述中心軸軸向孔的側壁上的中心軸側孔21構成,所述中心軸軸向孔 的外端開口,里端封堵(包括采用封堵件封堵或設置成盲孔),所述中心軸側孔的一端連通 相應端的端部勻壓氣隙帶,另一端連通所述中心軸軸向孔。
[0049] 當采用送風風機作為強制通風裝置時,在進風端的中心軸上開設進風風道,所述 送風風機的出風口連通所述進風風道或者直接將適宜的送風風機安裝在所述進風風道內, 與這種強制通風方式相適應,所述出風風道可以開設在相應端的固定盤上,也可以開設在 相應端的中心軸上,當所述出風風道開設在相應端的固定盤上,所述開設在相應端的固定 盤上的出風風道的數量通常可以為多個,以提高通風能力。
[0050] 當采用抽風風機作為所述強制通風裝置時,將所述出風風道設在相應端的中心軸 上,所述抽風風機的進風口連通所述出風風道或者直接將適宜的抽風風機安裝在所述出風 風道內,與這種強制通風方式相適應,所述進風風道可以開設在相應端的固定盤上,也可以 開設在相應端的中心軸上,當所述進風風道開設在相應端的固定盤上,所述開設在相應端 的固定盤上的進風風道的數量通常可以為多個,以提高通風能力。
[0051] 對于進風風道和出風風道均設置在中心軸上的上述冷卻方式,如果將中心軸上的 進風風道和出風風道連通(實際上就是采用貫通的中心軸軸孔),形成軸內散熱風道,并適 當設置進風端和出風端的中心軸側孔13的大小,使定子外散熱風道、定子內散熱風道及軸 內散熱風道中的空氣流量符合要求,就可以同時實現定子外散熱風道、定子內散熱風道及 軸內散熱風道同時散熱的目的。
[0052] 如圖9所示,所述中心軸軸孔的進風端通過堵板22封堵,所述出風端的中心軸軸 孔內設有引風機23或者所述出風端的中心軸軸孔連接有引風機。引風機啟動后,外部冷空 氣從進風端固定盤上的進風風道進入該端的端部勻壓氣隙帶,一部分經過外散熱風道后進 入出風端的端部勻壓氣隙帶,然后通過相應端的中心軸側孔進入中心軸軸孔,另一部分經 過進風端的中心軸側孔進入該端的中心軸軸孔,沿中心軸軸孔流入出風端,兩部分空氣流 在出風端中心軸軸孔內匯合,經引風機送出中心軸,由此形成對定子外表面和中心軸內部 的強制風冷,由此實現高效強制散熱的目的。
[0053] 所述電機的編碼器可以采用外轉子編碼器,也可以采用常見的內轉子編碼器。
[0054] 通常,所述編碼器為旋轉編碼器,包括相互旋轉連接的內套24和外套25,所述內 套和外套之間留有間隙,所述內套和外套上設有對應的位置感應元件,以保證外套相對于 內套的轉動,以獲得相應的傳感信號。
[0055] 當所述編碼器為安裝在所述外筒左端的外轉子編碼器時(參見圖10),所述內套套 接在從左端延伸出來的所述中心軸上并與所述中心軸固定連接,所述外套與所述外筒固定 連接(可以直接固定,也可以借助其他結構件間接固定),所述中心軸、外筒、內套和外套同 軸。工作時,所述內套與所述中心軸一起固定不動,所述外套與所述外筒完全同步地轉動, 所述外套的角位移、旋轉速度、旋轉加速度等參數與所述外筒完全相同,有利于保證檢測數 據的可靠性和提高檢測精度。
[0056] 優選地,所述內套與所述中心軸固定連接的方式為套接在所述中心軸上的所述內 套與所述中心軸之間設有聯接鍵26,這種連接固定的方式結構簡單,安裝方便,可靠性好。
[0057] 優選地,所述中心軸左端用于連接所述內套的軸頸為階梯軸頸,所述內套的右端 由所述階梯軸頸上的相應止口定位,所述內套的左端由固定套接在所述階梯軸頸的止推環 27定位,由此通過簡單的結構保證內套在軸向上的定位和固定。
[0058] 優選地,所述階梯軸頸上還套接有隔套28,所述隔套位于所述內套與位于所述內 套左側用于定位的所述內套止口之間,所述隔套的右端與所述止口的端面相接,所述隔套 的左端與所述內套的右端相接,所述止推環的右端與所述內套的左端相接,通過隔套的設 置,以利于將內套定位在適宜的軸向位置上。
[0059] 優選地,所述隔套由一段套筒結構構成,所述套筒結構的軸向中部設有環形隔板, 所述環形隔板位于左端的所述轉子軸承的左側,其外徑大于該轉子軸承的內徑,由此還可 以對相應端的轉子軸承起到防護作用。
[0060] 優選地,左端的所述固定盤的外邊緣部位通過螺栓緊固在所述外筒相應端口處的 環形凸緣29上,所述固定盤的內圓與相應轉子軸承的外圈固定連接,由此方便有效地實現 了所述外筒左端端口的封堵以及外筒與轉子軸承之間的連接。
[0061] 由于通常情況下所述轉子軸承的外徑大于所述外套的外徑,優選地,所述外套上 設有外套法蘭30,所述外套法蘭位于一連接用法蘭盤31的左側,并通過螺栓緊固在該連接 用法蘭盤的內邊緣部位上,所述連接用法蘭盤位于所述左端的固定盤的左側,所述連接用 法蘭盤的外邊緣部位通過螺栓緊固在所述左端的固定盤的內邊緣部位,由此實現所述外套 與所述外筒之間的固定連接。由此方便有效地解決了因所述編碼器外套大小和位置等因素 無法直接與固定盤連接的問題。
[0062] 在上述外轉子編碼器的安裝方式下,所述中心軸的左端與右端一樣,安裝在其對 應的左剛性支座32上,所述左剛性支座安裝在所述外轉子編碼器的外側,由此不僅方便了 編碼器的安裝,簡化連接結構,也便于使用和維護。
[0063] 當所述編碼器為安裝在所述外筒左端的內轉子編碼器33時(參見圖11),通常采 用小孔徑內轉子編碼器,所述小孔徑內轉子編碼器設有連接用階梯軸34和軸承支座,所述 連接用階梯軸通過外軸承35安裝在所述軸承支座上,所述連接用階梯軸的右端設有徑向 凸緣,所述徑向凸緣同軸連接所述左端的固定盤4,所述編碼器的內套固定套接在所述連接 用階梯軸的左端部或通過聯軸器36或類似連接件與所述連接用階梯軸的左端同軸連接, 所編碼器的外套通過連接件與所述軸承支座固定連接。由于編碼器的內套通過連接用階梯 軸與所述外筒3同軸連接,通過相應的連接件使外套固定不動,由此可以將常規技術下的 內轉子編碼器用于直徑較大的外轉子電機的檢測,例如本發明公開的超低速大扭矩電機。
[0064] 通常,所述軸承支座優選由上座37和下座38兩部分對接而成,所述上座和下座通 過螺栓緊固在一起,以方便加工、安裝和維護。
[0065] 優選地,所述外軸承采用雙列調心軸承,以改善和提高受力性能。
[0066] 優選地,所述軸承支座上固定設有用于軸承外圈軸向限位的擋環39和軸承蓋40, 所述擋環位于所述外軸承的右側,所述軸承蓋位于所述外軸承的左側,所述擋環和軸承蓋 與所述連接用階梯軸之間留有間隙,以實現可靠的定位并避免對連接用階梯軸的妨礙。 [0067] 通常,所述連接用階梯軸上各軸段的直徑由右到左逐段遞減,以適應于外筒和編 碼器上相應件的安裝尺寸要求。
[0068] 通常,所述連接用階梯軸可以為實心或空心的回轉體結構件,當采用空心結構時, 可以通過中孔進行穿線和通風等。
[0069] 優選地,所述編碼器外套與所述軸承支座之間的連接件包括過渡連接用的異型法 蘭41,所述異型法蘭的兩端分別為外緣環形連接部和內緣環形連接部,所述外緣環形連接 部和內緣環形連接部之間的部分呈帶有環形階梯的筒狀,所述外緣環形連接部位于所述異 型法蘭的右端,與軸承蓋連接,所述內緣環形連接部位于所述異型法蘭的左端,與所述外套 上的安裝法蘭連接,由此不僅適應了電機和編碼器上相應件的軸向位置和徑向尺寸的連接 要求,而且還對外軸承等件起到有效的保護作用。
[0070] 所述剛性支座(右剛性支座和,如果有的話,左剛性支座)可以采用任意適宜的形 式,由于圓柱形的光軸和圓柱形的光孔之間的摩擦力有限,因此當中心軸的扭矩很大時,易 于出現打滑,因此,可以通過將相互配合的中心軸軸段和軸安裝孔42設置成非圓形,例如 多邊形孔(參見圖12)和鼓形孔(圖16),或者通過銷43或螺栓等沿徑向穿過位于剛性支座 和中心軸上的孔(參見圖14),使其一部分位于剛性支座內,另一部分位于中心軸內,由此阻 止中心軸相對剛性支座轉動,還可以通過將軸安裝孔設置成花鍵孔(參見圖17)、或者在中 心軸和軸安裝孔之間設置聯接鍵44 (參見圖15)等方式阻止中心軸相對剛性支座旋轉。
[0071] 通常,所述軸安裝孔可以直接設置在所述剛性支座上,即設置在所述剛性支座的 主體上,優選地,剛性支座可以采用由剛性支座的主體和調整套45分體結構,所述軸安裝 孔設置在所述調整套的中央,所述調整套的外側呈圓柱形,所述剛性支座的主體上設有與 所述調整套外緣對應的調整套安裝孔,所述調整套插接在所述調整套安裝孔上,與所述調 整套安裝孔過渡配合或過盈配合,并設有或者不設有緊固螺栓上,安裝時可以將所述調整 套與中心軸作為整體安裝到剛性支座的主體的調整套安裝孔中,而調整套安裝孔為圓柱形 孔,方便中心軸找正,降低了中心軸安裝時周向角度調整的難度和兩剛性支座的同軸調整 難度,還降低了剛性支座和中心軸軸頸的加工要求,當中心軸的兩端均安裝在剛性支座上 時,通常至少有一個剛性支座為上述設置有調整套的剛性支座。
[0072] 優選地,所述定子溫度傳感器的數量為一個或多個,所述定子溫度傳感器的設置 位置(是指采集溫度的位置,對應溫度采集部位)可以為一個或多個,由此可以根據不同需 要以及加工和操作上的便利,靈活設置定子溫度傳感器的數量和安裝位置。
[0073] 例如,所述定子溫度傳感器可以設置在下列任意位置上: a) 所述定子溫度傳感器設置在所述定子鐵心上的定子槽內,位于相應定子槽槽壁和該 定子槽內的繞組之間,由此采集到的溫度基本上體現出定子鐵心的溫度,可視為或用作定 子鐵心的溫度; b) 所述定子鐵心內部設有定子溫度傳感器安裝孔,所述定子溫度傳感器嵌裝在所述定 子溫度傳感器安裝孔內,由此可以更為精準地采集到定子鐵心內部的溫度,可以將所述定 子溫度傳感器安裝孔設置在定子鐵心的最高溫度部位,以獲得定子鐵心上的最高溫度,避 免因實際采集到的定子鐵心內部溫度低于其最高溫度致使這些部位因溫度超過鐵心的工 作溫度上限值而出現故障;通常,所述定子溫度傳感器安裝孔可以在相應鐵心片的沖制過 程中沖制出來。
[0074] c)所述定子溫度傳感器設置在所述定子鐵心的定子槽內的繞組內部,由此可以直 接采集到繞組的內部溫度。基于與前面所述同樣的理由,繞組內部設置的定子溫度傳感器 也優選設置在繞組內的溫度最高部位; d)所述中心軸內還可以設有或不設有用于采集中心軸溫度的定子溫度傳感器,通過用 于采集中心軸溫度的定子溫度傳感器可以獲得中心軸溫度,以便與其他溫度相比較,分析 研究電機上的溫度梯度變化,并可以在控制要求相對較低的情況下作為控制依據或者通過 修正后作為控制依據。 由于現有技術下一般都是把測溫探頭放置于電機軸承或者電機外殼上進行測溫,不能 反映出電機內部的產熱和溫度狀況,特別是對應外轉子永磁同步電機而言,定子繞組的銅 損和定子鐵心的鐵損是發熱的主要原因,而這些熱能首先引發定子鐵心和定子繞組的溫度 上升,經過較長的路徑才到達外殼或軸承,因此,從外殼或軸承測得的溫度不能真實地體現 定子內部的溫度,不利于對電機狀態作出準確的判斷,也不利于對電機進行精確的控制。另 外由于人們是通過時間試驗而定義電機的工作級別,但在實際的運行過程中,使用者一般 不會去統計電機運行的時間,運行到工作級別限定的最大工作時間后,經常會出現不對電 機進行停機等處理而繼續運行的現象,在人們不掌握電機內部溫度的情況下,易于導致事 故發生,而如果完全依據工作制工作,盡管通常可以保證安全運行,但往往也存在電機未達 到應停機的內部溫度之前就停機的現象,導致電機的利用率下降,影響工作效率可以通過 定子溫度判定電機的疲勞狀態,因此,通過定子溫度判斷電機疲勞狀態和程度更為準確,可 以設定與定子上溫度采集部位相對應的工作溫度上限值,當采集到的溫度達到或超過相對 應的工作溫度上限值時,判斷電機疲勞并依此判斷控制停機,當所采集到的溫度低于相對 應的工作溫度上限值時,判斷電機未疲勞并允許電機進行工作。
[0075] 優選地,當所述定子溫度傳感器所采集到的溫度低于相對應的工作溫度上限值 時,計算達到相對應的工作溫度上限值的電機持續工作時間,并以此作為允許電機繼續持 續工作的最大時長,由此使使用者了解和掌握電機的實際情況,對電機后續的工作時間做 到心中有數。所述最大時長的計算,可以依據設定的程序,周期性或在一定條件下計算,也 可以依據人工輸入的指令進行相應的溫度采集和計算。
[0076] 本發明的超低速大扭矩電機還可以設有用于在線獲得電機電流的電流信號采集 裝置和/或用于在線獲得電機電壓的電壓信號采集裝置,所述電流信號采集裝置為用于采 集定子繞組的電流輸入信號的電流傳感器和/或為能夠輸出其電流輸出信號的變頻器,所 述電壓信號采集裝置為用于采集定子繞組的電壓輸入信號的電壓傳感器和/或為能夠輸 出其電壓輸出信號的變頻器,當兩種信號都通過變頻器獲得時,輸出電流信號和電壓信號 的變頻器可以是同一變頻器,通過電流信號采集裝置獲得電流信號,以所述電流信號為荷 載傳感信號或者由所述電流信號計算并獲得荷載數據,通過所述電壓信號采集裝置獲得電 壓信號,以所述電壓信號為旋轉速度的傳感信號或者由所述電壓信號計算并獲得轉速數 據。
[0077] 分別利用電流信號和電壓信號確定電機荷載和電機運行速度的原理如下:對所述 永磁同步電機進行/ d =〇的矢量控制,在控制器的作用下,定子繞組供電電流(即定子電流) 只有純轉矩電流&,而沒有勵磁電流4。電機運行在這種模式下,電機荷載與繞組供電電 流之間以及電機運行速度與繞組供電電壓(即定子電壓)之間存在確定的正相關關系。因 此,直接獲取到電機電壓信息和電流信息,就相當于知道了電機運行速度和電機荷載,相比 現有技術下的各種直接檢測電機運行速度和電機荷載的檢測方式更為可靠,且實現起來更 為簡單、快捷。
[0078] 圖18顯示了上述矢量控制狀態下一種用作起重機無齒輪起升機構的大力矩低速 永磁同步電機的電流負載曲線,在任意確定的電流下都對應于確定的載荷(吊重,因此根據 繞組供電電流就可以計算得出電機的吊重,也可以根據實際需要直接將所采集的電流信號 用作體現吊重的傳感信號,在電機/起重機超載控制中,根據吊重與電流之間的關系設定 確認吊重超載的電流信號閾值,當所采集的電流信號達到或超過給定的電流信號閾值時, 啟動超載保護動作,停止電機工作,由此極大的方便了吊重信號的采集以及電機超載的確 認,極大地簡化了數據處理量,避免了現實中因重量傳感器導致的吊重數據失真和吊重超 載控制不準確的缺陷,也有助于減小和消除因屏蔽稱重儀所帶來的安全隱患。
[0079] 圖19顯示了上述矢量控制狀態下一種用作起重機無齒輪起升機構的大力矩低速 永磁同步電機的電壓/轉速曲線,該曲線為一上升的單曲線,在任意確定的電壓下都對應 于確定的電機運行速度,因此依據繞組供電電壓可以計算得出電機的電機運行速度,也可 以根據實際需要直接將所采集的電壓信號用作體現電機運行速度的傳感信號送入相應的 監控裝置,監視或控制電機的運行狀態,但需要限定電機最高轉速時,可以根據電機運行速 度與電壓之間的關系設定確認電機運行速度超速的電壓信號閾值,當所采集的電壓信號達 到或超過給定的電壓信號閾值時,啟動超速保護動作,由此為電機運行速度的在線檢測提 供了一種便捷的方式。
[0080] 作為本發明電機的一個應用方式,可以將這種超低速大扭矩外轉子電機用于起重 機的起升機構,以消除現有技術下為減速傳動而設置的龐大的齒輪箱,圖20給出了在這種 應用下的起重機小車的實施例,該起重小車包括由左、右端梁和兩端分別與所述左、右端梁 連接的平衡梁構成的小車架,還包括起升電機和鋼絲繩卷繞機構,所述左、右端梁分別安裝 有相應的主動車輪/主動車輪組和被動車輪/被動車輪組,所述主動車輪/主動車輪組配 有車輪驅動電機,所述起升電機采用本發明公開的任意一種超低速大扭矩電機,所述起升 電機通過左、右兩端的剛性支座46安裝在所述左、右端梁上,所述剛性支座與所述電機的 安裝軸之間設有用于防止兩者相對轉動的防轉結構,所述安裝軸通常為電機的中心軸,與 剛性支座間固定連接,所述電機的外筒3用于纏繞鋼絲繩,構成所述鋼絲繩卷繞機構的卷 筒,所述鋼絲繩卷繞機構還包括與所述鋼絲繩配套的滑輪組,所述滑輪組由動滑輪和定滑 輪組成,所述定滑輪的數量和所述動滑輪的數量分別為一個或多個,所述定滑輪安裝在所 述平衡梁上。由于起升電機的外轉子直接作為卷筒,省去了現有技術下的齒輪箱,由此不 僅避免了因齒輪箱帶來的各種缺陷,而且還可以充分利用外轉子永磁同步電機特別是低速 (含超低速)大扭矩外轉子永磁同步電機所具有的各種優越性能。
[0081] 優選地,所述起升電機的外轉子兩端均設有固定盤4,其中一端的所述固定盤連接 有旋轉編碼器,由此可以通過旋轉編碼器采集外轉子的位置信息和運動信息,另一端的所 述固定盤配有與其配套形成盤式制動器的制動鉗裝置,該固定盤構成所述盤式制動器的制 動盤并通過其徑向延伸在所述外轉子的殼體之外的盤體(也可以是與相應端的固定盤固定 連接的制動法蘭盤)與所述制動鉗裝置的摩擦塊配合,由此可以對起升電機的工作進行控 制,通過盤式制動器進行起升電機的制動和/或制動后的位置保持。
[0082] 通常,所述盤式制動器可以為電磁盤式制動器,以方便控制。
[0083] 通常,所述剛性支座采用多邊形配合的剛性支座或者其他任意一種能夠防止安裝 軸在軸安裝孔內打滑旋轉的剛性支座,所述多邊形配合的剛性支座設有橫截面為多邊形的 軸安裝孔,所述起升電機在相應端的安裝軸采用相應的多邊形結構并插接和固定在所述多 邊形配合的剛性支座的軸安裝孔中;也可以采用圓形配合的剛性支座,這種剛性支座上設 有橫截面為圓形的軸安裝孔,所述起升電機在相應端的安裝軸采用圓柱形結構并插接在所 述圓形配合的剛性支座的軸安裝孔中,通過設置鍵聯接結構、花鍵聯接結構、或者打入固定 銷、或者用緊固螺栓等方式提高剛性支座對安裝軸的固定能力。
[0084] 優選地,所述剛性支座采用多邊形配合的剛性支座時,所述軸安裝孔的橫截面為 正三邊形、正四邊形或正六邊形,所述剛性支座的支座本體分為相對對接的兩部分或者所 述支座本體為設有將軸安裝孔的側壁軸向切割開的縫隙的一體式支座本體,所述分為相互 對接的兩部分的支座本體通過螺栓緊固在一起,所述設有將軸安裝孔的側壁軸向切割開的 縫隙的一體式支座本體在所述縫隙的兩側通過螺栓鎖緊。
[0085] 所述剛性支座采用圓形配合的剛性支座時,優選地,所述圓柱形的固定軸在所述 圓形配合的剛性支座的軸安裝孔上的固定方式為下列任意一種或多種的組合:(1)通過徑 向分布在所述軸安裝孔側壁上的若干銷固定(參見圖14) ; (2)通過分布在所述軸安裝孔側 壁上的若干緊固螺釘固定;(3)通過分布在所述軸安裝孔內壁上的若干凸起壓緊固定;(4) 通過與所述軸安裝孔過盈配合固定;或者(5)所述軸安裝孔的側壁上設有至少一個對接縫 隙,所述對接縫隙的兩端設有將兩端向一起緊固的緊固螺釘或緊固螺栓,由此將位于所述 軸安裝孔內的圓柱形的固定軸夾緊固定。由此實現起升電機在小車架上的有效和可靠的支 撐。可以根據實際需要,例如安裝內轉子旋轉編碼器的需要,在起升電機的一端設置與起升 電機外轉子連接的旋轉軸,并通過相應的軸承將該旋轉軸安裝在相應側的剛性支座上。 [0086] 優選地,所述一個或多個定滑輪安裝在定滑輪支架內,所述定滑輪支架固定安裝 在所述平衡梁上,由此實現所述定滑輪在所述平衡梁上的安裝,所述定滑輪支架內設有定 滑輪心軸,所述定滑輪在所述定滑輪支架內的安裝方式為通過軸承或者軸套安裝在所述定 滑輪心軸上,所述一個或多個動滑輪安裝在動滑輪支架內,所述動滑輪支架內設有動滑輪 心軸,所述動滑輪通過軸承或者軸套安裝在所述動滑輪心軸上,所述動滑輪支架上安裝有 吊鉤48。由此有助于保證滑輪組的正常運行。
[0087] 優選地,所述多個定滑輪和所述多個動滑輪均采用雙排型分布,以利于合理布局 和運轉順暢,一側所述端梁的上方外側可以架設有用于引入供電電源的小車導電架,所述 小車架上可以設有兩個分別向所述起升電機和車輪驅動電機配送電的配電箱,所述配電箱 掛在所述端梁的一側或者架設在所述小車架上,所述小車架上可以設有檢修平臺,所述檢 修平臺的側面應設有欄桿,所述端梁的兩端均應設有掃軌板和緩沖器,所述端梁的側面應 設有安全尺。
[0088] 本發明所稱瓦形六面體是指其主體部分呈類似于瓦的柱體,包括兩個徑向的表 面、兩個周向的表面和兩個軸向的表面,其中徑向的兩個表面和周向的兩個表面相互間隔 兩兩連接形成柱體的側面,軸向的兩個表面構成該柱體的頂和底,呈近似扇形。柱體的任一 棱邊既可以是平面相交、曲面相交、平面和曲面相交形成的棱邊,也可以是平滑過渡的曲面 或其他任意適宜的結構。
[0089] 本發明所稱的永磁體上某個表面呈內側削角狀的斜平面狀是指其徑向的內側向 永磁體徑向內表面中間傾斜的狀態。
[0090] 本發明所稱的永磁體的兩個周向側面的削角角度是指以永磁體橫截面的外邊緣 兩端點與中心軸軸線的連線為度量基準,永磁體橫截面的周向側邊與相應側的上述連線的 夾角。
[0091] 本發明所稱的凹圓弧線是指相對于其所在的實體來說,其彎曲方向使所述實體的 體積或面積變小的圓弧線。
[0092] 本發明涉及中心軸以及外筒和定子等延伸方向與中心軸延伸方向相同的件時,除 另有說明,所稱兩端或左右兩端是指沿中心軸軸線方向的兩端,其中"左"和"右"限定僅僅 是為了表述上的便利,分別表述沿中心軸軸線方向的任意一端和與其相對的另一端,避免 因表述不清導致兩端相互混淆,不構成對實際使用時左右方向的限定。
[0093] 本發明所稱軸承連接為通過軸承實現的可旋轉的活動連接。
[0094] 本發明所稱結構包括由一個件形成的結構和由多個件形成的結構,所稱兩個件之 間設有的結構指對兩個件相互間連接關系或作用方式產生影響的結構,包括這兩個件或其 中任一件本身形成的這種結構,也包括增加其他件后形成的這種結構。
[0095] 本發明所稱圓柱曲面為構成圓柱側面的部分曲面,所稱圓柱曲面的軸線為該圓柱 曲面對應圓柱的軸。
[0096] 本發明所稱周向為沿圓周方向,對圓周上的任意一點,為該點的切線方向,所述徑 向為沿圓的直徑方向,所稱軸向為中心軸軸線或平行于中心軸軸線的延伸方式。除另有說 明外,當涉及永磁體或涉及外筒和定子及其各部分時,所稱軸向和徑向涉及的圓周為在與 中線軸軸線垂直的平面上且圓心在中心軸軸線上的圓周。
[0097] 本發明所稱的外和內是相對概念,在徑向方向上,靠近中心軸軸線的方向為內,反 之為外;在軸向方向上,向中心軸的兩端延伸的方向為外,反之為內,例如,定子鐵心位于固 定盤的內側。
[0098] 本發明所稱環形縫隙是指該縫隙的橫截面呈環形。
[0099] 本發明所稱抽風風機指用于抽取空氣的氣體輸送機械,可依據溫度、風量和阻力 等因素選用適宜的型式。
[0100] 本發明所稱多邊形孔或鼓形孔指其橫截面為多邊形或鼓形的孔,同樣,多邊形柱 (或其他立體結構)鼓形柱(或其他立體結構)指其橫截面的外輪廓為多邊形或鼓形的柱(或 其他立體結構),所稱鼓形為由兩條平行直線段以及分別連接這兩條直線段兩側的同側端 點的兩條弧線圍成的圖形,兩條弧線相對于該該圖形為中部向外凸的弧線,該圖形相對于 兩直線段的中點連線鏡像對稱,相對于兩弧線的中心連線也鏡像對稱。
[0101] 本發明所稱鋼絲繩包括由多根或多股細鋼絲擰成的撓性繩索,也包括用于其他任 意適宜材料制成的同用途繩索。
[0102] 本發明所稱梯形包括幾何學所稱的梯形和輪廓近似于幾何學所稱梯形的形狀,由 四條邊組成,其上底和下底邊緣線可以呈弧形,各線連接處可以呈角狀,也可以呈平滑的過 渡曲線狀,同樣,所述矩形包括幾何學所稱的梯形和輪廓近似于幾何學所稱矩形的形狀。
[0103] 本發明所稱電機為電動機。
[0104] 除本發明明確記載或依據公知常識可以得出本發明對任意一個技術手段的任意 一個限定依賴于對任意另一個技術手段的任意一個限定的情形之外,本發明對任意一個技 術手段的任意一個限定可以與對任意另一個技術手段的任意一個限定任意組合,同樣,除 本發明明確記載或依據公知常識可以得出本發明對任意一個技術手段的任意一個限定依 賴于對該技術手段的任意另一個限定的情形之外,本發明對任意一個技術手段的任意一個 限定可以與對該技術手段的任意另一個限定任意組合。
【權利要求】
1. 一種超低速大扭矩電機,包括外轉子和定子,所述定子包括中心軸、固定安裝在所述 中心軸上的定子鐵心和固定安裝在所述定子鐵心上的定子繞組,其特征在于所述定子設有 用于采集定子內溫度信號的定子溫度傳感器,所述外轉子包括外筒,所述外筒的內側固定 安裝有若干永磁體,所述外筒的兩端均固定安裝有固定盤且通過固定盤與所述中心軸軸承 連接,所述若干永磁體采用相同的瓦形六面體結構且沿周向和軸向兩個方向規則排列,任 一周向和任一軸向上排列的所述永磁體數量均為多個,所述永磁體的兩個周向側面呈內側 削角狀的斜平面狀,其削角角度為5-35度,所述中心軸的右端從與其連接的相應端軸承內 延伸出來,固定安裝在右剛性支座上,所述右剛性支座上設有軸安裝孔,所述中心軸的右端 部插入所述右剛性支座的軸安裝孔且與所述右剛性支座之間設有用于防止兩者相對轉動 的防轉結構。
2. 如權利要求1所述的超低速大扭矩電機,其特征在于所述定子鐵心上設有用于嵌裝 所述繞組的定子槽,所述定子槽為梨形槽,槽口尺寸k在2. 5-4. 5mm之間,所述繞組的節距 為1,每匝線圈纏繞在一個定子齒上,并采用8極9槽、10極12槽、20極24槽、30極36槽、 22極24槽、16極18槽或32極36槽的極槽配合方式,所述永磁體采用釹鐵硼材料,長度為 30-95mm,厚度為8-18mm,極弧系數為0. 8-0. 9。
3. 如權利要求1或2所述的超低速大扭矩電機,其特征在于所述若干永磁體在周向上 和軸向上的規則分布方式為在周向上沿圓周對齊且均勻分布,在軸向上沿直線對齊且均勻 分布,所述永磁體橫截面在徑向上的外邊緣呈圓心位于所述中心軸軸線上的圓弧線形,所 述永磁體橫截面在徑向上的內邊緣采用以下任意一種結構形式: (1) 所述內邊緣呈單一的圓弧形,圓心位于所述中心軸軸線上; (2) 所述內邊緣呈單一的圓弧形,圓心位于所述永磁體橫截面外邊緣中點與所述中心 軸軸線所確定的直線上,且其半徑等于所述外邊緣的半徑; (3) 所述內邊緣呈單一的圓弧形,圓心位于所述中心軸軸線上,永磁體橫截面在徑向上 的內邊緣與永磁體橫截面的周向側邊通過一個小的凹圓弧線連接; (4) 所述內邊緣呈單一的圓弧形,圓心位于所述永磁體橫截面外邊緣中點與所述中心 軸軸線所確定的直線上,且其半徑等于所述外邊緣的半徑,永磁體橫截面在徑向上的內邊 緣與永磁體橫截面的周向側邊通過一個小的凹圓弧線連接。
4. 如權利要求1、2或3所述的超低速大扭矩電機,其特征在于設有下列任意一種或多 種內冷卻結構: (1) 所述中心軸為中空軸,所述中心軸的軸孔構成用于內冷卻的軸內散熱風道; (2) 所述定子鐵心的外側面與所述外轉子的內側面之間設有構成定子外散熱風道的環 形縫隙; (3) 所述定子鐵心內設有構成定子內散熱風道的軸向通孔,所述定子鐵心上的軸向通 孔由組成所述定子鐵心的定子沖片上沖出的相應散熱風道孔連接而成, 上述各散熱風道的通風方式為自然通風和/或強制通風。
5. 如權利要求4所述的超低速大扭矩電機,其特征在于采用下列任意一種強制通風結 構: (1)當所述中心軸為中空軸時,所述中心軸出風端的軸孔敞口,所述中心軸出風端的軸 孔內設有軸內抽風風機,當還設有定子外散熱風道和/或定子內散熱風道時,所述定子鐵 心的兩端分別與相應端的所述固定盤之間留有構成端部勻壓氣隙帶的間隙,所述定子外散 熱風道和/或定子內散熱風道的兩端分別與相應端的所述端部勻壓氣隙帶連通,所述中心 軸出風端的側壁上設有連通所述中心軸的軸孔和相應端的所述端部勻壓氣隙帶的中心軸 側孔,所述軸內抽風風機位于該中心軸側孔的外側; (2)當設有定子外散熱風道和/或定子內散熱風道時,所述定子鐵心的兩端分別與相 應端的所述固定盤之間留有構成端部勻壓氣隙帶的間隙,所述定子外散熱風道和/或定子 內散熱風道的兩端分別與相應端的所述端部勻壓氣隙帶連通,所述進風端的固定盤上設有 進風風道,所述進風風道的數量為一個或多個,所述進風風道內串接有進風氣泵,位于所述 進風氣泵兩端的所述進風風道上均設有進風單向閥,所述進風氣泵包括缸體,所述缸體軸 向設置在相應的所述固定盤上,所述缸體內設有與其配套的活塞,所述活塞連接有延伸到 所述固定盤內側的活塞桿,所述缸體內的空腔由所述活塞分隔為有桿腔和無桿腔,所述有 桿腔位于所述無桿腔的內側,所述中心軸上設有位于相應端的所述端部勻壓氣隙帶內且與 所述活塞桿構成凸輪機構的多級凸輪,所述多級凸輪轉動時推動所述活塞桿往復移動,所 述進風氣泵的進氣口和出氣口均設置在所述無桿腔的底部,當還設有軸內散熱風道時,所 述中心軸進風端的側壁上設有連通所述中心軸的軸孔和相應端的所述端部勻壓氣隙帶的 中心軸側孔。
6. 如權利要求1、2或3所述的超低速大扭矩電機,其特征在于所述外筒的左端連接有 編碼器,所述外筒的左端與所述編碼器之間的連接方式為下列任意一種: (1) 所述編碼器為外轉子編碼器,包括相互旋轉連接的內套和外套,所述中心軸的左端 從與其連接的相應端軸承內延伸出來,固定安裝在左剛性支座上,所述左剛性支座上設有 軸安裝孔,所述中心軸的左端插入所述左剛性支座的軸安裝孔內且與所述左剛性支座之間 設有用于防止兩者相對轉動的防轉結構,所述內套固定連接所述中心軸的左端,所述外套 固定連接左端的所述固定盤,所述中心軸、外筒、內套和外套同軸; (2) 所述編碼器為內轉子編碼器,包括相互旋轉連接的內套和外套,所述編碼器配有連 接用階梯軸和軸承支座,所述連接用階梯軸通過外軸承安裝在所述軸承支座上,所述連接 用階梯軸的右端設有徑向凸緣,所述徑向凸緣同軸緊固在左端的所述固定盤上,所述編碼 器的內套固定套接在所述連接用階梯軸的左端部或通過聯軸器與所述連接用階梯軸的左 端同軸連接,所編碼器的外套通過連接件與所述軸承支座固定連接,所述外軸承采用雙列 調心軸承。
7. 如權利要求6所述的超低速大扭矩電機,其特征在于所述剛性支座采用下列任意一 種: (1) 所述剛性支座上的軸安裝孔為多邊形孔,與其連接的相應端的中心軸軸段呈相同 的多邊形,所述軸安裝孔與插入其中的所述中心軸軸段過盈配合或過渡配合,相應的多邊 形結構構成了所述的防轉結構,所述軸安裝孔直接設置在所述剛性支座的主體上或者設置 在調整套上,當設置在所述調整套上時,所述調整套的外緣呈圓柱形,所述軸安裝孔設置在 所述調整套的中央,所述剛性支座的主體上設有與所述調整套外緣對應的調整套安裝孔, 所述調整套插接在所述調整套安裝孔上,與所述調整套安裝孔過渡配合或過盈配合,并設 有或者不設有緊固螺栓; (2) 所述剛性支座上的軸安裝孔為圓柱形孔,相應端的所述中心軸軸段呈圓柱狀,所述 剛性支座上設有若干穿透所述軸安裝孔側壁的銷釘通孔,所述中心軸的相應軸段上設有若 干分別與所述若干銷釘通孔對接的銷釘盲孔,若干銷釘或銷軸分別楔入所述相互對接的銷 釘通孔和銷釘盲孔,所述銷釘或銷軸及其配套結構構成了所述防轉結構; (3) 所述剛性支座上的軸安裝孔為圓柱形孔,相應端的所述中心軸軸段呈圓柱狀,所述 軸安裝孔和插入所述軸安裝孔內的所述中心軸軸段之間設有多個鍵,所述鍵及其配套結構 構成了所述防轉結構,所述軸安裝孔直接設置在所述剛性支座的主體上或者設置在調整套 上,當設置在所述調整套上時,所述調整套的外緣呈圓柱形,所述軸安裝孔設置在所述調整 套的中央,所述剛性支座的主體上設有與所述調整套外緣對應的調整套安裝孔,所述調整 套插接在所述調整套安裝孔上,與所述調整套安裝孔過渡配合或過盈配合,并設有或者不 設有緊固螺栓; (4) 所述剛性支座上的軸安裝孔為鼓形孔,與其連接的相應端的所述中心軸軸段呈相 同的鼓形,所述軸安裝孔與插入其中的所述中心軸軸段過盈配合或過渡配合,相應的鼓形 結構構成了所述的防轉結構,所述軸安裝孔直接設置在所述剛性支座的主體上或者設置在 調整套上,當設置在所述調整套上時,所述調整套的外緣呈圓柱形,所述軸安裝孔設置在所 述調整套的中央,所述剛性支座的主體上設有與所述調整套外緣對應的調整套安裝孔,所 述調整套插接在所述調整套安裝孔上,與所述調整套安裝孔過渡配合或過盈配合,并設有 或者不設有緊固螺栓; (5) 所述剛性支座上的軸安裝孔為花鍵孔,與其連接的相應端的所述中心軸軸段為花 鍵軸,二者間所采用的上述花鍵結構構成了所述防轉結構。
8. 如權利要求1、2或3所述的超低速大扭矩電機,其特征在于通過所述定子溫度傳感 器采集定子內的實時溫度,依據采集到的所述定子內的實時溫度判定電機的疲勞狀態,設 定與所述定子溫度傳感器的溫度采集部位相對應的工作溫度上限值,當相應定子溫度傳感 器采集到的溫度達到或超過相應的工作溫度上限值時,判斷為電機疲勞并依此判斷控制停 機,當所采集到的溫度低于相應的工作溫度上限值時,判斷為電機未疲勞并允許電機進行 工作。
9. 如權利要求8所述的超低速大扭矩電機,其特征在于設有用于在線獲得電機電流的 電流信號采集裝置和/或用于在線獲得電機電壓的電壓信號采集裝置,所述電流信號采集 裝置為用于采集定子繞組的電流輸入信號的電流傳感器和/或為能夠輸出其電流輸出信 號的變頻器,所述電壓信號采集裝置為用于采集定子繞組的電壓輸入信號的電壓傳感器和 /或為能夠輸出其電壓輸出信號的變頻器,通過電流信號采集裝置獲得電流信號,以所述電 流信號為荷載傳感信號或者由所述電流信號計算并獲得荷載數據,通過所述電壓信號采集 裝置獲得電壓信號,以所述電壓信號為旋轉速度的傳感信號或者由所述電壓信號計算并獲 得轉速數據。
10. -種起重機,其特征在于包括如權利要求1-9中任意一項權利要求所述的超低速 大扭矩電機,所述超低速大扭矩電機的外筒用作所述起重機的起升機構的卷筒,用于連接 和卷繞所述起升機構的鋼絲繩。
【文檔編號】H02K21/22GK104158375SQ201410414157
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月21日 優先權日:2014年8月21日
【發明者】喻連生, 秦軍, 喻林 申請人:江西工埠機械有限責任公司