CN104362823B - 一种固定磁隙的永磁调速器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种固定磁隙的永磁调速器，包括与主动轴连接的外磁转子以及经从动轴同心穿过的第一内磁转子和第二内磁转子，所述的外磁转子沿其内圆周面周向均匀分布有至少两个外永磁体，所述的第一內磁转子和第二内磁转子沿各自的外圆周面周向均匀分布有至少两个第一内永磁体和第二内永磁体。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，降低热量产生，增大调速范围，节约了稀土材料，大大提高了扭矩传递能力，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
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，外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，随之产生大量热量，由于导体转子与永磁转子必须存在滑差，调速范围为0至98%。
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、减少热量产生、增大调速范围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，本发明基于磁体同极相斥、异极相吸的原理，从改变外磁转子与两个内磁转子之间的作用力入手去设计新的永磁调速器，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，包括与主动轴连接的外磁转子以及经从动轴同心穿过的第一内磁转子和第二内磁转子，所述的外磁转子沿其内圆周面周向均匀分布有至少两个外永磁体，每个外永磁体磁极沿径向设置，且相邻两外永磁体的外露磁极磁性相异；所述的第一內磁转子和第二内磁转子沿各自的外圆周面周向均匀分布有至少两个第一内永磁体和第二内永磁体，各个内永磁体磁极沿径向设置，且同一内磁转子上相邻两内永磁体的外露磁极磁性相异，两内磁转子上的内永磁体数量相同；在第一內磁转子上设有驱动第一内磁转子相对第二內磁转子转动的磁路调节器，用于调节两内磁转子上内永磁体同名磁极的位置关系。
所述的磁路调节器用于调节第一内永磁体和第二内永磁体同名磁极的位置关系，进而改变外磁转子与第一內磁转子、第二內磁转子之间的作用力。调节过程：通过调节执行器使第一內磁转子对第二內磁转子发生相对转动，当第一内永磁体和第二内永磁体的同名磁极处于相对应的位置时，根据同极相斥异极相吸的原理与外永磁体之间产生吸引力或排斥力，从而使内、外磁转子同向或反向运动并实现力量传动；当第一内永磁体和第二内永磁体的异名磁极处于相对应的位置时，根据同极相斥异极相吸的原理与外永磁体之间产生吸引力和排斥力，两作用力相互抵消，从而使内、外磁转子无法实现力量传动；第一内永磁体和第二内永磁体由异名磁极相对应转动到同名磁极相对应的过程就是两个内磁转子与外磁转子之间作用力由小变大的过程，从而实现传递力量的改变，由此实现调速功能。一般情况下主动轴连接主电机，从动轴连接负载，但两者可以互换，即主动轴连接负载，从动轴连接主电机。
外磁转子上的外永磁体数量与第一内磁转子上的第一内永磁体数量相同。当第一內磁转子、第二內磁转子与外磁转子永磁体数量相等时，可以实现输入、输出转速0~100%的调速功能。
外磁转子上的外永磁体数量与第一内磁转子上的第一内永磁体数量不同。当第一內磁转子、第二內磁转子与外磁转子永磁体数量不同时，可以实现输入、输出转速0~N%的调速功能（可升速或降速，扭矩随N反比例改变、最大功率不变）。
所述的磁路调节器包括用于接收控制信号的调节执行器。
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，由调节执行器的执行机构来控制第一內磁转子的转动，改变外磁转子与两个內磁转子之间作用力的大小。
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，降低热量产生，增大调速范围，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为实施例一主视剖视图；
图2为图1的A-A剖视图；
图3为实施例一外磁转子主视剖视图;
图4为实施例一第一、第二內磁转子示意图；
图5为实施例二主视剖视图；
图6为图5的B-B剖视图；
其中：1、主动轴，2、外磁转子，3、外永磁体，4、第一内磁转子，5、第一永磁体，6、第二永磁体，7、第二內磁转子，8、从动轴，9、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，包括与主动轴1连接的外磁转子2以及经从动轴8同心穿过的第一内磁转子4和第二内磁转子7，所述的外磁转子2沿其内圆周面周向均匀分布有至少两个外永磁体3，每个外永磁体3磁极沿径向设置，且相邻两外永磁体3的外露磁极磁性相异；所述的第一內磁转子4和第二内磁转子7沿各自的外圆周面周向均匀分布有至少两个第一内永磁体5和第二内永磁体6，各个内永磁体磁极沿径向设置，且同一内磁转子上相邻两内永磁体的外露磁极磁性相异，两内磁转子上的内永磁体数量相同；本实施例中，外磁转子2上的外永磁体3数量与第一内磁转子4上的第一内永磁体5数量相同。
在第一內磁转子4上设有驱动第一内磁转子4相对第二內磁转子7转动的磁路调节器，用于调节两内磁转子上内永磁体同名磁极的位置关系。所述的磁路调节器包括用于接收控制信号的调节执行器。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。
实施例二
一种固定磁隙的永磁调速器，外磁转子2上的外永磁体3数量与第一内磁转子4上的第一内永磁体5数量不同。其余与实施例一相同。
Claims (5)
1.一种固定磁隙的永磁调速器，其特征在于：包括与主动轴(1)连接的外磁转子(2)以及经从动轴(8)同心穿过的第一内磁转子(4)和第二内磁转子(7)，所述的外磁转子(2)沿其内圆周面周向均匀分布有至少两个外永磁体(3)，每个外永磁体(3)磁极沿径向设置，且相邻两外永磁体(3)的外露磁极磁性相异；所述的第一內磁转子(4)和第二内磁转子(7)沿各自的外圆周面周向均匀分布有至少两个第一内永磁体(5)和第二内永磁体(6)，各个内永磁体磁极沿径向设置，且同一内磁转子上相邻两内永磁体的外露磁极磁性相异，两内磁转子上的内永磁体数量相同；在第一內磁转子(4)上设有驱动第一内磁转子(4)相对第二內磁转子(7)转动的磁路调节器，用于调节第一内永磁体和第二内永磁体的同名磁极的位置关系。
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：外磁转子(2)上的外永磁体(3)数量与第一内磁转子(4)上的第一内永磁体(5)数量相同。
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：外磁转子(2)上的外永磁体(3)数量与第一内磁转子(4)上的第一内永磁体(5)数量不同。
4.根据权利要求1或2或3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的调节执行器(9)。
5.根据权利要求4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(9)可为电动执行机构、气动执行机构或液动执行机构。
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