CN104201864A - 一种固定磁隙的永磁调速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种固定磁隙的永磁调速器，包括筒形导体转子及其内的永磁转子，所述的永磁转子包括至少一个永磁体，永磁体两长度端分别为N极和S极，在永磁体的两磁极端面和两长度侧分别设置有固定导磁体和可动导磁体，固定导磁体和可动导磁体可组成闭合磁回路。本发明由于采用了固定磁隙结构，大大提高了调速器的啮合面积并降低了装配难度，节约了稀土材料，大大提高了扭矩传递能力。由于采用了磁路调节结构，大大减小了执行调节机构的功率消耗并最大限度的缩小了调节执行机构的体积，从而大大缩小了调速器的整体体积，不但降低了材料消耗和节省了安装空间，更是给现场安装施工带来了方便。

Description

一种固定磁隙的永磁调速器

技术领域

本发明涉及一种永磁调速器，具体涉及一种固定磁隙的永磁调速器。

背景技术

永磁调速器是通过永磁体的磁力耦合调速，实现电动机和负载的软（磁）连接，无任何影响电网的谐波产生，可靠性高，并可在高温、低温、潮湿、肮脏、易燃易爆、电压不稳及雷电等各种恶劣环境下工作，大幅减轻机械振动，广泛应用于电力、钢铁、冶金、石化，造纸、市政、舰船、灌溉及采矿等行业。而目前常用的永磁调速器均是通过调整气隙来实现转速调整的，磁路调节器的功率消耗大，且存在扭矩传递能力差、装配难度高、浪费大量稀土资源等缺点。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种可降低磁路调节器功率消耗、提高扭矩传递能力、降低装配难度、节约稀土资源的一种固定磁隙的永磁调速器。

目前的永磁调速器都是通过改变导体转子与永磁转子之间的气隙从而控制导体转子切割磁力线的多少，来实现转矩调整的，由于这种方式存在很多弊端，本发明基于电磁原理，从保持磁隙不变、改变磁阻入手去设计新的永磁调速器，控制永磁体对外展现的磁性大小，从而达到改变转矩的目的。

为解决上述问题，本发明采取的技术方案为：一种固定磁隙的永磁调速器，包括筒形导体转子及其内的永磁转子，永磁转子经连杆固定于从动轴，所述的永磁转子包括至少一个永磁体，永磁体两长度端分别为N极和S极，在永磁体的两磁极端面和两长度侧分别设置有固定导磁体和可动导磁体，固定导磁体和可动导磁体组成闭合磁回路将所有永磁体围绕在内，在可动导磁体上设有用于移动可动导磁体的磁路调节器，调节磁阻大小进而改变永磁体对外显示的磁性大小。导体转子转动时与永磁转子产生相对运动，永磁场在导体转子上产生涡流，同时涡流又产生感应磁场与永磁场相互作用，最终带动永磁转子沿与导体转子相同的方向转动，从而带动连接在永磁转子上的从动轴转动并输出动力。而输出的动力与永磁转子的磁场强度（磁力线强度）成正比，永磁转子的磁场强度由磁路调节器控制，故可以通过磁路调节器控制可动导磁体的位置来改变导磁体对外显示的磁性，从而引起导体转子与从动轴产生转速的差异变化最终实现调速的目的。具体调节过程：通过磁路调节器将可动导磁体移动至可与固定导磁体组成闭合磁回路的位置，将所有永磁体围绕在内时，磁力线经导磁体顺利穿越，永磁体对外不显示磁性；当磁路调节器控制可动导磁体移动，使其距离永磁体越来越远时，永磁体对外显示的磁性逐渐增强，直到固定导磁体被磁化成相对应极性的强磁体。

此种方式相对于改变导体转子与永磁转子的轴向距离来说，降低了磁路调节器的功率消耗，提高了扭矩的传递能力。

永磁体的安装方向可以有多种，只要保证导体转子旋转时能切割磁力线即可，优选的，所述的永磁体两磁极连线与从动轴垂直。可转动永磁体围绕从动轴呈圆周分布。

永磁体另一种优选设置方式是：所述的永磁体两磁极连线与从动轴平行。永磁体围绕从动轴呈圆周分布。

在可动导磁体下方安装有导轨。导轨可以沿着与从动轴平行的方向设置，也可以沿着与从动轴垂直的方向设置。磁路调节器控制可动导磁体沿导轨移动来改变可动导磁体与永磁体的距离，进而改变磁阻大小。

所述的磁路调节器包括用于接收控制信号控制可动导磁体移动的的调节执行器。

所述的调节执行器可为电动执行机构、气动执行机构或液动执行机构。使用过程中，将永磁调速器安装于某控制系统中，压力、流量、液位或其他控制信号被控制系统接收和处理，然后提供到调节执行器，由调节执行器由其执行机构来移动可动导磁体，改变磁阻的大小。

   本发明由于采用了固定磁隙结构，大大提高了调速器的啮合面积并降低了装配难度，节约了稀土材料，大大提高了扭矩传递能力。由于采用了磁路调节结构，大大减小了执行调节机构的功率消耗并最大限度的缩小了调节执行机构的体积，从而大大缩小了调速器的整体体积，不但降低了材料消耗和节省了安装空间，更是给现场安装施工带来了方便。

附图说明

图1为实施例1闭合磁回路的主视剖视图；

图2为实施例1的A-A视图；

图3为实施例1非闭合磁回路的主视剖视图；

图4为实施例2闭合磁回路的主视剖视图；

图5为实施例2的B-B视图；

图6为实施例2非闭合磁回路的主视剖视图；

图7为本发明的原理图；

1、导体转子，2、永磁体，3、从动轴，4、固定导磁体，5、可动导磁体，6、调节执行器。

具体实施方式

实施例一

一种固定磁隙的永磁调速器，如图1、图2、图3所示，包括筒形导体转子1及其内的永磁转子，永磁转子经连杆固定于从动轴3，所述的永磁转子包括四个永磁体2，四个永磁体围绕从动轴呈圆周均匀分布，永磁体2两长度端分别为N极和S极，所述的永磁体2两磁极连线与从动轴3垂直。在永磁体2的两磁极端面和两长度侧分别设置有固定导磁体4和可动导磁体5，固定导磁体为穿过从动轴设置于永磁体两端头的圆环状导磁体，可动导磁体为穿过从动轴分布于永磁体组成的圆周面两侧面的圆环状导磁体。固定导磁体4和可动导磁体5可组成闭合磁回路将所有永磁体2围绕在内，在可动导磁体5下方安装有与从动轴平行的导轨且在可动导磁体5上设有磁路调节器，所述的磁路调节器用于移动可动导磁体5，调节磁阻大小进而改变永磁体2对外显示的磁性大小。所述的磁路调节器包括用于接收控制信号控制可动导磁体5移动的的调节执行器6。所述的调节执行器6可为电动执行机构、气动执行机构或液动执行机构。

实施例二

一种固定磁隙的永磁调速器，如图4、图5、图6所示，所述的永磁体2两磁极连线与从动轴3平行。其他结构同实施例一。

如图7 所示本发明的原理在于通过移动可动导磁体5来改变磁路的磁阻大小，进而改变永磁体对外显示磁性大小。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种固定磁隙的永磁调速器，包括筒形导体转子（1）及其内的永磁转子，永磁转子经连杆固定于从动轴（3），其特征在于：所述的永磁转子包括至少一个永磁体（2），永磁体（2）两长度端分别为N极和S极，在永磁体（2）的两磁极端面和两长度侧分别设置有固定导磁体（4）和可动导磁体（5），固定导磁体（4)和可动导磁体(5）组成闭合磁回路将所有永磁体（2）围绕在内，在可动导磁体上设有用于移动可动导磁体（5）的磁路调节器，调节磁阻大小进而改变永磁体（2）对外显示的磁性大小。

2.根据权利要求1所述的固定磁隙的永磁调速器，其特征在于：所述的永磁体（2)两磁极连线与从动轴(3)垂直。

3.根据权利要求1所述的固定磁隙的永磁调速器，其特征在于：所述的永磁体(2)两磁极连线与从动轴(3)平行。

4.根据权利要求1所述的固定磁隙的永磁调速器，其特征在于：在可动导磁体(5）下方安装有导轨。

5.根据权利要求1-4任一项所述的固定磁隙的永磁调速器，其特征在于：所述的磁路调节器包括用于接收控制信号控制可动导磁体（5）移动的的调节执行器（6）。

6.根据权利要求5所述的固定磁隙的永磁调速器，其特征在于：所述的调节执行器（6）可为电动执行机构、气动执行机构或液动执行机构。