CN101867279B - 一种调速型永磁驱动系统 - Google Patents

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Abstract

一种调速型永磁驱动系统，该装置包括安装于输入轴上的导体转子(第一转子)，和安装于输出轴上的磁转子(第二转子)组件以及丝杠调节器。导体转子由圆盘形钢架及铜导电环组成，钢板表面装有铜导电环。永磁转子与导体转子的相对面上镶嵌有永磁体。导体转子和永磁转子相对面间隔可调轴向空气间隙，二者通过磁力作用耦合在一起。当导体转子旋转时，由于磁力的耦合作用永磁转子也会随之同向旋转。导体转子(第一转子)与输入轴固定连接，永磁转子(第二转子)通过一轴段与输出轴相连，调节器安装在轴段上，通过调节器可以改变两个转子元盘面之间的空气隙从而改变转矩和转速，达到调速的目的。

Description

一种调速型永磁驱动系统
技术领域
本发明涉及一种调速型永磁驱动系统，属于高效节能的调速器。
背景技术
目前工业中广泛应用的联轴机构多为刚性连接，由于系统运行情况的复杂多变，无论怎样保证严格的两轴对中，设备运行一段时间后都会产生振动，从而加速磨损，缩短设备寿命。采用永磁耦合可以消除电机轴和负载轴之间的刚性连接，使负载和电机之间的震动隔离、互不影响，容许更大的对中误差，当设备过载时还可以保护设备，提供软启动功能。当前变频调速广泛应用在工业现场中，产生大量谐波污染电网，且对环境的要求较高，采用永磁调速就可以避免谐波的产生，并且对恶劣环境的适应能力强。
发明内容
本发明的目的是提供一种调速型永磁驱动系统，既可以避免刚性连接消除震动，又能实现系统的稳定调速，避免谐波的产生；节能高效。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种调速型永磁驱动系统，包括导体转子、永磁转子，导体转子与输入轴固定连接并与输入轴一致转动，永磁转子浮动安装在输出轴增设的轴段上，带动轴段旋转把转矩传送到输出轴上；导体转子与永磁转子相对面之间设有气体间隙。
所述的导体转子由圆盘形钢架和铜导电环组成，铜导电环设置在圆盘形钢架上。
所述的永磁转子由安装盘、支撑盘固定连接组成，浮动连接在输出轴增设的轴段上；安装盘与导体转子相对的面上镶嵌有永磁体，相邻永磁体的N、S极交替设置。
所述的永磁转子可在增设的轴段上滑动，使导体转子与永磁转子之间的间隙可调。
所述的间隙调节通过丝杠调节器实现，丝杠调节器安装在增设的轴段一端与永磁转子连接。
所述的丝杠调节器包括内筒，推力滑动轴承组，丝杠，丝杠滑块，手轮，丝杠支撑座，内筒套装在增设轴段上与第二转子用一组螺钉固定连接，推力滑动轴承组内环固定安装在内筒上，外环与丝杠滑块用螺丝固定；丝杠滑块浮动安装在丝杠上，丝杠固定在支撑座上，手轮安装在丝杠一端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明永磁转子与导体转子形状相同，导体转子和永磁转子相对面间隔可调轴向空气间隙，二者通过磁力作用耦合在一起。当导体转子旋转时，由于磁力的耦合作用永磁转子也会随之同向旋转。导体转子(第一转子)与输入轴固定连接，永磁转子(第二转子)通过一轴段与输出轴相连，调节器安装在轴段上，通过调节器可以改变两个转子元盘面之间的空气隙从而改变转矩和转速，达到调速的目的。既可以避免刚性连接消除震动，又能实现系统的稳定调速，避免谐波的产生；节能高效。
附图说明
图1是本发明的水平剖视图。
图2是丝杠调节器的组图，示明的是手轮驱动丝杠滑块与推力滑动轴承组的安装情况。具体包括：图2-1是丝杠调节器的剖视图、图2-2是推力滑动轴承组的侧视图、图2-3是丝杠滑块的侧视图、图2-4是丝杠滑块的俯视图。
图3是永磁转子的左视图，示明了个磁块的分布情况。
具体实施方式
见图1，一种调速型永磁驱动系统，包括导体转子(第一转子)、永磁转子(第二转子)，丝杠调节器，导体转子与输入轴固定连接并与输入轴一致转动，永磁转子浮动安装在输出轴增设的轴段上，带动轴段旋转把转矩传送到输出轴上；导体转子与永磁转子相对面之间设有气体间隙。
第一转子由圆盘形钢架7和固定在圆盘形钢架7上的铜导电环8组成，圆盘形钢架7与轴套5相连接，固定在输入轴4上。
第二转子由铝制安装盘11、钢制支撑盘12及永磁体10组成。见图3，永磁体10镶嵌在安装盘11中，相邻的永磁体N、S极交替设置，相邻永磁体中间开孔用于安装盘11与支撑盘12的固定。
在输出轴19上增设一轴段16，靠近增设轴段16的左端为一端带有凹槽的销轴15。安装盘11轴径处开一平键24(图3)，使得第二转子浮动安装在销轴15上，与增设轴段16一致旋转且可以沿轴向移动。增设轴段16最左端安装有销子13，防止第二转子沿轴向滑脱。
第一转子，第二转子相对面之间隔开一定的空气间隙9。当输入轴4带动第一转子旋转时，拉动第二转子随之同向转动，再由增设轴段16将转矩传递给输出轴19。增设轴段16上右端安装有推力滑动轴承组17及带立式座外球面球轴承18，其中推力滑动轴承组17是丝杠调节器的组成部分，带立式座外球面球轴承18起到固定的作用。
外部钢架主要由钢盘1以及钢片2组成，它们之间用六角螺丝6固定。在钢架轴心处安装一滚动轴承3，使得当电机带动第一转子以及第二转子转动时，钢架保持不动，起到支撑作用。外部钢架将第一转子与第二转子完全包裹起来，起到保护作用。
图2所示为丝杠调节器部分。丝杠调节装置包括内筒14、推力滑动轴承组17、丝杠滑块20、丝杠22、手轮23、丝杠支撑座21。内筒14套装在增设轴段16上与第二转子用一组螺钉固定连接。推力滑动轴承组17内环固定安装在内筒14上，外环与丝杠滑块20用螺丝固定。丝杠滑块20浮动安装在丝杠22上，丝杠22固定在支撑座21上，丝杠支撑座21安装在地基上，承受手轮23转动所需的力。手轮23安装在丝杠22右端，当需要调速时，驱动手轮23使之带动丝杠滑块20在丝杠22上水平移动，丝杠滑块20与推力滑动轴承组17外环固定连接，进而带动推力滑动轴承组17在轴段16上水平移动。由于推力滑动轴承组17内环与内筒14固定连接，进而驱动第二转子轴向移动，从而改变气体间隙9的大小，达到调速的目的。
另外当手轮与步进电机相连时还可以实现闭环的自动控制，输出转速与给定转速相比较后把结果输入到控制器，从而控制步进电机转速和转向，驱动手轮，最终改变转速。
图3为永磁转子的左视图。图上示出各磁块的排列方式，各相邻永磁体磁块极性相反。相邻磁块中心处开有小孔用于安装盘11与支撑盘12的固定。轴心处开有平键24。

Claims (2)

1.一种调速型永磁驱动系统，其特征在于，包括导体转子、永磁转子，导体转子与输入轴固定连接并与输入轴一致转动，永磁转子浮动安装在输出轴增设的轴段上，带动轴段旋转把转矩传送到输出轴上；导体转子与永磁转子相对面之间设有气体间隙，所述的永磁转子可在增设的轴段上滑动，使导体转子与永磁转子之间的间隙可调；导体转子与永磁转子之间的间隙调节通过丝杠调节器实现，在增设轴段一端安装有推力滑动轴承组，推力滑动轴承组是丝杠调节器的一部分；丝杠调节器包括内筒，推力滑动轴承组，丝杠，丝杠滑块，手轮，丝杠支撑座，所述的丝杠调节器包括内筒，推力滑动轴承组，丝杠，丝杠滑块，手轮，丝杠支撑座，内筒套装在增设轴段上与第二转子用一组螺钉固定连接，推力滑动轴承组内环固定安装在内筒上，外环与丝杠滑块用螺丝固定；丝杠滑块浮动安装在丝杠上，丝杠固定在支撑座上，手轮安装在丝杠一端；调速时，驱动手轮使之带动丝杠滑块在丝杠上水平移动，丝杠滑块与推力滑动轴承组外环固定连接，进而带动推力滑动轴承组在轴段上水平移动，由于推力滑动轴承组内环与内筒固定连接，进而驱动第二转子轴向移动，从而改变气体间隙的大小，达到调速的目的。
2.根据权利要求1所述的一种调速型永磁驱动系统，其特征在于，所述的永磁转子由安装盘、支撑盘固定连接组成，浮动连接在输出轴增设的轴段上；安装盘与导体转子相对的面上镶嵌有永磁体，相邻永磁体的N、S极交替设置。
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