CN103427591B - 永磁扭矩调节器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及传动调速技术领域，特别涉及一种永磁扭矩调节器。其结构由导体转子和永磁转子构成，导体转子包括导体支架，所述的导体支架上设置有导体环，所述的永磁转子包括固定支架，所述的固定支架上设置有永磁体环，所述的导体环与永磁体环彼此不接触的耦合，相对转动实现磁力线的切割。本发明通过导体与永磁体非接触的方式传递并调节扭矩，达到调速节能的目地。

Description

永磁扭矩调节器

技术领域

本发明涉及传动调速技术领域，特别涉及一种永磁扭矩调节器。

背景技术

机械传动的调速经历了齿轮调速、皮带调速、变频调速等发展过程。齿轮调速、皮带调速是通过主动轮与被动轮不同的齿数、直径达到调速的目地，主要是为了满足工艺要求。变频调速是通过调整电源频率，改变电机转速，实现节能的目的。

变频调速技术是目前广泛采用的调速、节能的技术。其主要技术是采用大功率电力电子器件，对交流电源进行整流滤波，再根据要求逆变成不同频率的交流电源。电机根据电源频率的变化，转速也随着变化，达到调速节能的目地。

但变频调速技术具有以下不足之处：

1、变频调速技术的整流、逆变过程，对电源产生高次谐波污染。为了不影响用电设备的正常使用，需要投入谐波治理费用。

2、由于大量使用电力电子器件，和精密自动化控制系统，使用寿命受到影响，一般为7至8年。

3、大量电子器件的使用，需要专用的设备运行环境，维护复杂。

4、负载和电机为硬连接方式，负载端的震动直接传递给电机，影响电机的使用寿命。

上述问题直接影响变频调速技术的实施。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种永磁扭矩调节器，其通过导体与永磁体非接触的方式传递并调节扭矩，达到调速节能的目地。

本发明的永磁扭矩调节器所采用的技术方案如下：

一种永磁扭矩调节器，由导体转子和永磁转子构成，导体转子包括导体支架，所述的导体支架上设置有导体环，所述的永磁转子包括固定支架，所述的固定支架上设置有永磁体环，所述的导体环与永磁体环彼此不接触的耦合，相对转动实现磁力线的切割。

导体转子的导体环为内、外两层，所述的永磁转子的永磁体环位于内、外两层的导体环之间，其与内、外两层的导体环保持不接触的耦合状态。

导体转子或永磁转子上设置有调节装置，所述调节装置用于使导体转子或永磁转子产生轴向位移，以增加或减少两者耦合面积。

导体环包括相互配合定位的内支撑环和外支撑环，所述内支撑环和外支撑环上分别嵌套有内导体环和外导体环，并通过紧定螺钉固定。

内支撑环和外支撑环之间通过连接螺栓固定。

本发明的永磁扭矩调节器，其扭矩传递原理是通过导体与永磁体的相对运动，在导体中感应的涡流与永磁体的磁场相互作用实现的。

本发明的永磁扭矩调节器没有整流、逆变的过程，对电源没有污染，无需投入谐波治理费用。没有电力电子器件，简单的控制系统，使用寿命可达30年。产品可现场安装，无需专用运行环境，维护简单。负载和电机之间为气隙耦合，没有机械连接，负载的震动不影响电机使用寿命。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

1、根据工况，可节能10%---50%。

2、30年使用寿命，可降低投资成本。

3、对电网没有污染，可节约治理费用，保证其他用电设备正常工作。

4、直接安装在现场、运行条件简单，无需额外投资机房等设施。

5、减少震动传递，降低对电机的损坏程度。

附图说明

图1是本发明的永磁扭矩调节器的组装示意图（大扭矩传递）；

图2是本发明的永磁扭矩调节器的组装示意图（小扭矩传递）；

图3是本发明的永磁扭矩调节器的永磁转子结构示意图；

图4是本发明的永磁扭矩调节器的导体转子结构示意图；

图5是本发明的永磁扭矩调节器磁场分布示意图；

图6是本发明的永磁扭矩调节器的永磁体转子结构截面图。

图7是本发明的永磁扭矩调节器的导体转子结构截面图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1：

如附图1、2所示，本实施例的永磁扭矩调节器主要是由导体转子1和永磁转子2构成；如附图1、4所示，导体转子1包括导体支架11，所述的导体支架11上设置有导体环12；如附图1、3所示，所述的永磁转子2包括固定支架21，所述的固定支架21上设置有永磁体环22，所述的导体环12与永磁体环22彼此不接触的耦合，相对转动实现磁力线的切割。

又如附图1、2、3、4所示，导体转子1的导体环12为内、外两层，所述的永磁转子2的永磁体环22位于内、外两层的导体环12之间，其与内、外两层的导体环12保持不接触的耦合状态。

又如附图6所示，永磁体环22包括外套环222和内套环221，自锁紧6边形的永磁体块223。

又如附图7所示，导体环12包括相互配合定位的内支撑环121和外支撑环122，所述内支撑环121和外支撑环122上分别嵌套有内导体环123和外导体环124，并通过紧定螺钉固定。

内支撑环121和外支撑环122之间通过连接螺栓固定。

本实施例中，导体支架11连接电机动力轴端4，固定支架21连接负载轴端5。

实施例2：

本实施例与实施例1的不同之处在于，如附图1、2、3所示，导体转子1或永磁转子2上设置有调节装置3，所述调节装置3用于使导体转子1或永磁转子2产生轴向位移，以增加或减少两者耦合面积。

本实施例中，永磁转子2的固定支架21通过调节装置3连接负载轴端5。

本发明的永磁扭矩调节器，其导体转子1的支撑环采用非铁磁材料制造。在支撑环上套装上导体环、并采用紧固螺钉紧固，采用连接螺栓将外支撑环与外支撑环连接为一体。

永磁转子2由固定支架和永磁体块组织，固定支撑架采用非铁磁性材料，永磁材料采用钕铁棚。

本发明的永磁扭矩调节器，仅用导体环外环或内环之一，除了影响效率外，同样能完成本发明的目地。将导体环安装在负载侧，永磁体环安装在原动力侧，或者两者对调，同样能完成本发明的目地。将调节机构设计在导体环侧，或设计于负载侧，同样能完成本发明的目地。永磁体块按照NNSSNNSS…形式排列，或如附图5所示，按照NSNSNSNSNSN…形式排列，同样能完成本发明的目地。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种永磁扭矩调节器，由导体转子和永磁转子构成，其特征在于，所述的导体转子包括导体支架，所述的导体支架上设置有导体环，所述的永磁转子包括固定支架，所述的固定支架上设置有永磁体环，所述的导体环与永磁体环彼此不接触的耦合，相对转动实现磁力线的切割；永磁体环包括外套环和内套环，自锁紧6边形的永磁体块；所述的导体转子的导体环为内、外两层，所述的永磁转子的永磁体环位于内、外两层的导体环之间，其与内、外两层的导体环保持不接触的耦合状态；所述的导体转子或永磁转子上设置有调节装置，所述调节装置用于使导体转子或永磁转子产生轴向位移，以增加或减少两者耦合面积；所述的导体环包括相互配合定位的内支撑环和外支撑环，所述内支撑环和外支撑环上分别嵌套有内导体环和外导体环，并通过紧定螺钉固定；所述的内支撑环和外支撑环之间通过连接螺栓固定。