CN101951119A - 一种节能调速永磁驱动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种节能调速永磁驱动器，包括调速装置，调速装置沿电机轴和负载轴的轴向方向布置，电机轴和负载轴处于同一条中心轴线上，电机轴和负载轴之间有间隙，调速装置包括铜转子、永磁转子和控制器，铜转子固定在负载轴上，永磁转子通过支架固定在电机上，铜转子和永磁转子之间有空气间隙。本发明中的电机在转动时，带动永磁转子旋转，在永磁转子内形成感应电流，而在空气间隙即气隙中产生感应磁场，该感应磁场使得铜转子跟随旋转，实现了扭矩传输。同时，使用控制器调节铜转子与永磁转子之间的气隙宽度，能改变负载端的转速。本发明中的电机轴和负载轴之间无机械连接，实现无线变速运转，高效自动节能。

Description

一种节能调速永磁驱动器

技术领域

本发明涉及一种驱动器，尤其是一种节能调速永磁驱动器。

背景技术

目前，电机上电后都是在负载满负荷的状态下直接启动，没有任何缓冲启动装置，容易造成电机堵转。也就是说，在电机正常、电机供电正常的情况下，由于电机负载过重造成电机无法正常工作、正常运转，同时，经常性的电机堵转也会缩短设备的寿命，也会导致工作效率低下，影响工作进度。

此外，现有的永磁驱动器工作1000千瓦，在1个小时会消耗1度电，最多节能10％～15％，而在其待机时，由于电机一直上电，永磁驱动机也一直耗电，节能性较差。在电机非满负荷工作时，也会消耗同样的电量，无法省电。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够使电机空负载启动、节能性强的节能调速永磁驱动器。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种节能调速永磁驱动器，包括调速装置，调速装置沿电机轴和负载轴的轴向方向布置，电机轴和负载轴处于同一条中心轴线上，电机轴和负载轴之间有间隙，调速装置包括铜转子、永磁转子和控制器，铜转子固定在负载轴上，永磁转子通过支架固定在电机上，铜转子和永磁转子之间有空气间隙。

由上述技术方案可知，本发明中的电机在转动时，带动永磁转子旋转，在永磁转子内形成感应电流，而在空气间隙即气隙中产生感应磁场，该感应磁场使得铜转子跟随旋转，实现了扭矩传输。同时，使用控制器调节铜转子与永磁转子之间的气隙宽度，能改变负载端的转速。本发明中的电机轴和负载轴之间无机械连接，实现无线变速运转，高效自动节能；大幅减轻震动，实现软启动，解决堵转等问题；主要应用于发电、冶金、石化、水处理、采矿与水泥、纸浆及造纸、暖通空调、海运、灌溉等行业的节能调速上。

附图说明

图1为本发明的剖视图；

图2为本发明的电路框图；

图3、4、5分别是本发明在电机空载启动时、调整气隙时和调整气隙后的工作状态示意图。

具体实施方式

一种节能调速永磁驱动器，包括调速装置10，调速装置10沿电机轴90和负载轴20的轴向方向布置，电机轴90和负载轴20处于同一条中心轴线上，电机轴90和负载轴20之间有间隙，调速装置10包括铜转子30、永磁转子40和控制器50，铜转子30固定在负载轴20上，永磁转子40通过支架60固定在电机上，铜转子30和永磁转子40之间有空气间隙80，如图1所示。

如图1所示，所述的负载轴20上还设置用于支撑负载轴20的机座70，机座70上开设可供负载轴20穿过的通孔，机座70内设置铜套71，机座70与铜套71固定连接，铜套71与负载轴21之间设置密封圈72和轴承73，轴承73设置在轴套74内，机座70上设置用于支撑的支撑板75，支撑板75起到加强筋的作用。

如图1所示，所述的电机轴90上固设连接法兰91，连接法兰91与永磁转子40固连，所述的永磁转子40包括两个相对布置的第一、二磁铁41、42，第一磁铁41通过螺栓固定在连接法兰91上，第一、二磁铁41、42的上端设置支架60，第一、二磁铁41、42通过螺栓固设在支架60上，支架60固定在电机上。这种结构使电机和负载由原来的机械联接转变为磁联接，实现了电机的无机械连接，能够保证电机的空载启动。

如图1所示，所述的电机轴90和负载轴20上相对布置有左、右轴承24、25，左、右轴承24、25位于左、右轴套26、27内，左、右轴套26、27之间设置控制器50，左、右轴套26、27的两侧分别为第、二磁铁41、42，左、右轴套26、27与支架60之间设置铜转子30，铜转子30由相对布置的第一、二铜盘31、32组成，第一、二铜盘31、32分别固定在控制器50上，控制器50固定在负载轴20上，第一铜盘31与第一磁铁41之间有空气间隙80，第二铜盘32与第二磁铁42之间有空气间隙80。当电机转动时，永磁转子40相对铜转子30旋转，在第一、二磁铁41、42内形成感应电流而在空气间隙80中产生感应磁场，该感应磁场使得负载端铜转子30跟随旋转，实现了扭矩的传输。

如图2所示，所述的控制器50由用于接收负载功率信号的信号接收器51和执行机构52组成，信号接收器51分别与电机控制器和负载相连，执行机构52的两端分别与第一、二铜盘31、32连接。所述的执行机构52为伸缩电机。使用执行机构调节铜转子30与永磁转子40之间的空气间隙80的宽度，能改变负载端的转速。如图3所示，在电机刚刚启动时，由于空气间隙80的宽度很大，电机转时，负载不转，电机实现空载启动；如图4所示，在电机全速启动后，信号接收器51接收负载端的功率大小信号，并将信号发送至电机控制器，再控制执行机构对空气间隙80进行调整，负载加速旋转；如图5所示，执行机构一直对空气间隙80进行调整，也就是说，执行机构将铜盘推向磁铁所在一侧，直至达到负载所需要的转速为止，此时，空气间隙80的宽度最小，对空气间隙80的调整结束。

本发明能够实现无线变速运转，高效自动节能；由于使电机空载启动，大幅减轻震动，实现软启动，解决堵转等问题；可通过控制器进行控制，可接受压力、流量、液位等控制信号；安装方便，安装时无需激光校准；无需增加空调、防尘等其他设施，维护成本低。

Claims (6)

1.一种节能调速永磁驱动器，其特征在于：包括调速装置(10)，调速装置(10)沿电机轴(90)和负载轴(20)的轴向方向布置，电机轴(90)和负载轴(20)处于同一条中心轴线上，电机轴(90)和负载轴(20)之间有间隙，调速装置(10)包括铜转子(30)、永磁转子(40)和控制器(50)，铜转子(30)固定在负载轴(20)上，永磁转子(40)通过支架(60)固定在电机上，铜转子(30)和永磁转子(40)之间有空气间隙(80)。

2.根据权利要求1所述的节能调速永磁驱动器，其特征在于：所述的负载轴(20)上还设置机座(70)，机座(70)上开设可供负载轴(20)穿过的通孔，机座(70)内设置铜套(71)，机座(70)与铜套(71)固定连接，铜套(71)与负载轴(21)之间设置密封圈(72)和轴承(73)，轴承(73)设置在轴套(74)内，机座(70)上设置用于支撑的支撑板(75)。

3.根据权利要求1或2所述的节能调速永磁驱动器，其特征在于：所述的电机轴(90)上固设连接法兰(91)，连接法兰(91)与永磁转子(40)固连，所述的永磁转子(40)包括两个相对布置的第一、二磁铁(41、42)，第一磁铁(41)通过螺栓固定在连接法兰(91)上，第一、二磁铁(41、42)的上端设置支架(60)，第一、二磁铁(41、42)通过螺栓固设在支架(60)上，支架(60)固定在电机上。

4.根据权利要求3所述的节能调速永磁驱动器，其特征在于：所述的电机轴(90)和负载轴(20)上相对布置有左、右轴承(24、25)，左、右轴承(24、25)位于左、右轴套(26、27)内，左、右轴套(26、27)之间设置控制器(50)，左、右轴套(26、27)的两侧分别为第一、二磁铁(41、42)，左、右轴套(26、27)与支架(60)之间设置铜转子(30)，铜转子(30)由相对布置的第一、二铜盘(31、32)组成，第一、二铜盘(31、32)分别固定在控制器(50)上，控制器(50)固定在负载轴(20)上，第一铜盘(31)与第一磁铁(41)之间有空气间隙(80)，第二铜盘(32)与第二磁铁(42)之间有空气间隙(80)。

5.根据权利要求1或4所述的节能调速永磁驱动器，其特征在于：所述的控制器(50)由用于接收负载功率信号的信号接收器(51)和执行机构(52)组成，信号接收器(51)分别与电机控制器和负载相连，执行机构(52)的两端分别与第一、二铜盘(31、32)连接。

6.根据权利要求5所述的节能调速永磁驱动器，其特征在于：所述的执行机构(52)为伸缩电机。

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