CN104348335A

CN104348335A - 集成盘式永磁调速电动机

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Publication number: CN104348335A
Application number: CN201310323828.6A
Authority: CN
Inventors: 杨玉岗
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2013-07-23
Publication date: 2015-02-11

Abstract

一种集成盘式永磁调速电动机，其特征在于包括输入轴、输出轴、盘式定子、集成盘式转子、永磁盘式输出转子、轴承、盘式定子与集成盘式转子之间的气隙、集成盘式转子与永磁盘式输出转子之间的气隙，所述盘式定子包括盘式定子外壳、盘式定子铁芯和盘式定子绕组，所述集成盘式转子包括隔磁圆盘、盘式鼠笼转子和盘式电枢，所述永磁盘式输出转子包括钢盘和永久磁铁。本发明的有益效果是：实现了传统永磁调速驱动器与其原动机——交流电动机的盘式集成，可以取代变频器，驱动各种需要调速的机械负载，具有结构简单、体积小、成本低、可靠性高、轴向长度短、高效节能、无刚性连接传递扭矩、无高次谐波、不受电压和功率等级限制等优点。

Description

集成盘式永磁调速电动机

技术领域

本发明涉及一种永磁调速电动机，尤其涉及一种集成盘式永磁调速电动机，可以广泛应用于各种需要调速驱动的领域。

背景技术

近年来出现的永磁调速技术是一项可以替代变频器的新技术，是专门针对风机、泵类等离心负载调速节能的实用技术。它具有高效节能、高可靠性、可空载起动、无刚性连接传递扭矩、可在恶劣环境下应用、极大地减少系统振动、减少系统维护和延长系统使用寿命等特点，尤其是不产生高次谐波且在低速下不造成电机发热的优良调速特性更使其成为风机、泵类负载进行节能技术改造的优选调速设备。

永磁调速驱动器由三部分组成：一个安装在输入轴上的铜盘、一个安装在输出轴上的镶嵌永久磁铁的钢盘和一个调整钢盘上的永久磁铁与铜盘之间气隙的执行机构。永磁调速驱动器的基本原理是：通过调整钢盘上的永久磁铁与铜盘之间的气隙大小来调整它们之间的转差率，使得安装有钢盘的输出轴的转速适应负载的调速需要，从而进行无级调速，节约电能。

传统永磁调速驱动器与其原动机——三相交流异步电动机是相互独立的两个部分，它们通过机轴连接在一起，所以包括三相交流异步电动和永磁调速驱动器的传统永磁调速驱动系统具有结构复杂、体积大、材料用量多、制造成本高、轴向长度长、占地面积大、机械损耗大等技术不足。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，将传统永磁调速驱动器和其原动机——交流异步电动机都采用盘式结构并集成在一起，提供一种结构简单、体积小、材料用量少、制造和使用成本低、轴向长度短、占地面积小、高效节能、高可靠、可空载起动、无刚性连接传递扭矩、系统振动小、维护工作量小、可在恶劣环境下使用、不产生高次谐波的集成盘式永磁调速电动机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种集成盘式永磁调速电动机，由输入轴、输出轴、盘式定子、集成盘式转子、永磁盘式输出转子、轴承、盘式定子与集成盘式转子之间的气隙、集成盘式转子与永磁盘式输出转子之间的气隙构成。

所述盘式定子包括盘式定子外壳、盘式定子铁芯和盘式定子绕组，与传统盘式交流异步电动机的盘式定子相同，所述输入轴通过轴承安装在盘式定子外壳和机座上，在所述盘式定子绕组中通入三相交流电。

所述集成盘式转子包括隔磁圆盘、盘式鼠笼转子和盘式电枢，所述集成盘式转子通过所述隔磁圆盘固定在输入轴上；所述盘式鼠笼转子和盘式电枢安装在所述隔磁圆盘的两侧，其中，盘式鼠笼转子安装在靠近盘式定子的一侧，与盘式定子之间形成气隙，盘式电枢安装在靠近永磁盘式输出转子的一侧，与永磁盘式输出转子之间形成气隙；所述隔磁圆盘的材料采用不导磁的不锈钢，所述盘式电枢采用圆铜盘结构或盘式鼠笼转子结构。

所述永磁盘式输出转子包括钢盘和镶嵌在钢盘上的永久磁铁，通过调整钢盘上的永久磁铁与集成盘式转子的盘式电枢之间的气隙大小，实现无级调速；所述永磁盘式输出转子通过所述钢盘固定在输出轴上，所述输出轴通过轴承安装在机座上。

本发明的有益效果是：

本发明实现了传统永磁调速驱动器与其原动机——三相交流异步电动机的盘式集成，形成一种集成盘式永磁调速电动机，可以用于各种需要调速驱动的机械负载，如风机、水泵、输油泵，提升机、皮带机、刮板机、电动汽车和轨道交通等负载，具有结构简单、体积小、制造和使用成本低、轴向长度短、占地面积小、高效节能、高可靠、调速范围宽、可空载起动、无刚性连接传递扭矩、系统振动小、维护工作量小、可在恶劣环境下使用、不产生高次谐波、不受电压和功率等级的限制、所有零部件都是国产等优点。

附图说明

图1是本发明的实施例结构示意图；

图2是图1中的本发明的另一种实施例结构示意图；

图3是图1中的本发明的另一种实施例结构示意图；

图4是图1中的本发明的另一种实施例结构示意图；

图5是图1中的本发明的另一种实施例结构示意图。

图中，1-输入轴；2-输出轴；3-盘式定子；3-1-盘式定子外壳；3-2-盘式定子铁芯；3-3-盘式定子绕组；4-盘式定子与集成盘式转子之间的气隙；5-集成盘式转子；5-1-隔磁圆盘；5-1-1-固定在隔磁圆盘上的隔磁圆圈；5-2-盘式鼠笼转子；5-3-盘式电枢；6-集成盘式转子和永磁盘式输出转子之间的气隙；7-永磁盘式输出转子；7-1-钢盘；7-2-永久磁铁；8-轴承。

具体实施方式

实施例一：

参照附图1，一种集成盘式永磁调速电动机，由输入轴1、输出轴2、盘式定子3、集成盘式转子5、永磁盘式输出转子7、轴承8、盘式定子3与集成盘式转子5之间的气隙4、集成盘式转子5与永磁盘式输出转子7之间的气隙6构成。

所述盘式定子3包括盘式定子外壳3-1、盘式定子铁芯3-2和盘式定子绕组3-3，与传统盘式交流异步电动机的盘式定子相同，所述输入轴1通过轴承8安装在盘式定子外壳3-1和机座上，在所述盘式定子绕组3-3中通入三相交流电。

所述集成盘式转子5包括隔磁圆盘5-1、盘式鼠笼转子5-2和盘式电枢5-3，所述集成盘式转子5通过所述隔磁圆盘5-1固定在输入轴1上；所述盘式鼠笼转子5-2和盘式电枢5-3安装在所述隔磁圆盘5-1的两侧，其中，盘式鼠笼转子5-2安装在靠近盘式定子3的一侧，与盘式定子3之间形成气隙4，盘式电枢5-3安装在靠近永磁盘式输出转子7的一侧，与永磁盘式输出转子7之间形成气隙6；所述隔磁圆盘5-1的材料采用不导磁的不锈钢，所述盘式电枢5-3采用圆铜盘结构或盘式鼠笼转子结构。

所述永磁盘式输出转子7包括钢盘7-1和镶嵌在钢盘7-1上的永久磁铁7-2，通过调整钢盘7-1上的永久磁铁7-2与集成盘式转子5的盘式电枢5-3之间的气隙6的大小，实现无级调速；所述永磁盘式输出转子7通过所述钢盘7-1固定在输出轴2上，所述输出轴2通过轴承安装在机座上。

实施例二：

参照附图2，一种集成盘式永磁调速电动机的另一种实施例，在实施例一中的隔磁圆盘5-1上增加隔磁圆圈5-1-1。

实施例三：

参照附图3，一种集成盘式永磁调速电动机的另一种实施例，将实施例一中的集成盘式转子5的盘式电枢5-3与永磁盘式输出转子7的永久磁铁7-2互换位置。

实施例四：

参照附图4，一种集成盘式永磁调速电动机的另一种实施例，将实施例一中的盘式定子3和集成盘式转子5的盘式鼠笼转子5-2改用传统的圆筒形交流异步电动机结构。

实施例五：

参照附图5，一种集成盘式永磁调速电动机的另一种实施例，将实施例三中的盘式定子3和集成盘式转子5的盘式鼠笼转子5-2改用传统的圆筒形交流异步电动机结构。

Claims

1.一种集成盘式永磁调速电动机，其特征在于由输入轴、输出轴、盘式定子、集成盘式转子、永磁盘式输出转子、轴承、盘式定子与集成盘式转子之间的气隙、集成盘式转子与永磁盘式输出转子之间的气隙构成；所述盘式定子包括盘式定子外壳、盘式定子铁芯和盘式定子绕组，所述输入轴通过轴承安装在盘式定子外壳和机座上，在所述盘式定子绕组中通入三相交流电；所述集成盘式转子包括隔磁圆盘、盘式鼠笼转子和盘式电枢，所述集成盘式转子通过所述隔磁圆盘固定在输入轴上；所述盘式鼠笼转子和盘式电枢安装在所述隔磁圆盘的两侧，其中，盘式鼠笼转子安装在靠近盘式定子的一侧，与盘式定子之间形成气隙，盘式电枢安装在靠近永磁盘式输出转子的一侧，与永磁盘式输出转子之间形成气隙；所述隔磁圆盘的材料采用不导磁的不锈钢，所述盘式电枢采用圆铜盘结构或盘式鼠笼转子结构；所述永磁盘式输出转子包括钢盘和镶嵌在钢盘上的永久磁铁，通过调整钢盘上的永久磁铁与集成盘式转子的盘式电枢之间的气隙大小，实现无级调速；所述永磁盘式输出转子通过所述钢盘固定在输出轴上，所述输出轴通过轴承安装在机座上。

2.根据权利要求1所述的一种集成盘式永磁调速电动机，其特征在于在隔磁圆盘上增加隔磁圆圈。

3.根据权利要求1所述的一种集成盘式永磁调速电动机，其特征在于将集成盘式转子的盘式电枢与永磁盘式输出转子的永久磁铁互换位置。

4.根据权利要求1所述的一种集成盘式电磁调速电动机，其特征在于将盘式定子和集成盘式转子的盘式鼠笼转子改用传统的圆筒形交流异步电动机结构。

5.根据权利要求3所述的一种集成盘式电磁调速电动机，其特征在于将盘式定子和集成盘式转子的盘式鼠笼转子改用传统的圆筒形交流异步电动机结构。