CN104467359A - 一种永磁调速节能联轴器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及传动调速技术领域，特别涉及一种永磁调速节能联轴器。其结构由导体盘转子、永磁体盘转子和调速机构组成。导体盘转子包括导体盘支架，导体盘支架上安装有导体环；永磁体盘转子包括外环永磁体机构、内环永磁体机构、高导磁极板。外环永磁体机构上设置有外环支架，外环架上安装永磁体。内环永磁体机构上设置有内环支架，内环支架上安装永磁体。高导磁极板安装在外环支架上。调速机构包括调节套和调节柄，调节套用于调节外环永磁体机构和内环永磁体机构的相对位置，调节柄可以手动调节或连接各种类型的执行器。导体盘转子、永磁体盘转子彼此不接触的耦合，通过相对转动实现磁力耦合。本发明通过导体盘转子与永磁体盘转子非接触的方式传递并调节扭矩，达到调速节能的目地。

Description

一种永磁调速节能联轴器

技术领域

本发明涉及传动调速技术领域，特别涉及一种永磁调速节能联轴器。

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，改变交流电源频率，达到调速节能的目地。但变频调速技术的应用对电源产生高次谐波污染，需要投入谐波治理费用，大量的电力电子器件，使得维护复杂，影响使用寿命，一般为7至8年，变频器不适用与环境恶劣工况。

其他形式的永磁调速器采用三轴形式，即电机轴、负载轴、调速器轴，其缺点是占用较大空间，安装时需要改造基础，调试时对中难度大。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种永磁调速节能联轴器，其通过导体与永磁体非接触的方式传递并调节扭矩，其调速过程没有轴向变化，调速器没有专用轴，是一种联轴器结构，占位置小，安装简单，不需要改造基础，能达到调速节能的目地。

本发明的永磁调速节能联轴器所采用的技术方案如下：

一种永磁调速节能联轴器。其结构由导体盘转子、永磁体盘转子和调速机构组成。导体盘转子包括导体盘支架，导体盘支架上设置有导体环。永磁体盘转子包括外环永磁体机构、内环永磁体机构、高导磁极板。外环永磁体机构上设置有固定支架，固定支架上安装永磁体。内环永磁体机构上设置有活动支架，活动支架上安装永磁体。高导磁极板安装在外环支架上。

调速机构包括调节套和调节柄，调节套用于调节外环永磁体机构和内环永磁体机构的相对位置，调节柄可以手动调节或连接各种执行器。

导体盘转子、永磁体盘转子彼此不接触的耦合，相对转动实现磁力线的切割。本发明通过导体盘转子与永磁体盘转子非接触的方式传递并调节扭矩，达到调速节能的目地。

本发明的一种永磁调速节能联轴器对电源没有污染，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25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25％-60％。

2.25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是本发明的组件示意图；

图2是本发明的导体盘转子示意图；

图3是本发明的外环永磁体盘示意图;

图4是本发明的内环永磁体盘示意图;

图5是本发明的低转速时的磁路示意图;

图6是本发明的高转速时的磁路示意图；

图7是本发明的组装示意图(过度转速状态)。

具体实旌方式

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：

如附图1所示，本实施例的永磁调速节能联轴器是由导体盘转子1、永磁体盘转子2和调速机构3组成。导体盘转子1固定在电机轴上，与电机保持同步转速，导体盘转子1与永磁体盘转子2彼此不接触，通过磁力线耦合。永磁体盘转子2通过调速机构3调节永磁体盘转子2中的外环永磁体盘21和内环永磁体盘22的相对位置，改变磁力线路径，因而改变导体盘转子1切割磁力线的磁感应密度，达到调节永磁体盘转速的目的。

如附图2所示，永磁调速节能联轴器的导体盘转子1，由铜导体11、支撑架12、连接套13、连接筋14构成。连接套13通过键槽与电机轴连接，支撑架有2个，通过连接筋14连接为一个整体，支撑架12外侧安装散热片。

如附图3所示，永磁调速节能联轴器的永磁体盘转子2的外环磁体盘21，由永磁体211、高导磁极板212和支撑架213构成，其中高导磁极板212和支撑架213为2组对称安装于永磁体211的两侧。在工作过程中，外环永磁体盘21所有的组件相对位置不发生变化。

如附图4所示，永磁调速节能联轴器的永磁体盘转子2的内环永磁体盘22，由永磁体221和支撑架222构成，永磁体221固定在支撑架222上，通过调节机构3改内环永磁体盘22与外环永磁体盘21的相对位置，达到调节空间磁密强度的目的。

如附图3、4、5所示，外环永磁体盘21和内环永磁体盘22安装的永磁体均为NSNS...排列，外环永磁体盘21上安装的永磁体211与高导磁极板212相对位置固定，内环永磁体盘22上安装的永磁体221，与高导磁极板212相对位置会发生变化。如附图5所示，当永磁体211和永磁体221极性相异且与高导磁极板212重合时，高导磁极板212提供了高导磁磁路，通过气隙和铜导体的磁力线很弱，导体盘1和永磁体盘2的磁力耦合能力最弱，此时为永磁调速节能联轴器最低转速工况。

如附图3、4、6所示，外环永磁体盘21和内环永磁体盘22安装的永磁体均为NSNS...排列，外环永磁体盘21上安装的永磁体211与高导磁极板212相对位置固定，内环永磁体盘22上安装的永磁体221，与高导磁极板212相对位置会发生变化。如附图6所示，当永磁体211和永磁体221极性相同且与高导磁极板212重合时，磁力线穿透高导磁极板212，通过气隙和铜导体的磁力线最强，导体盘1和永磁体盘2的磁力耦合能力最强，此时为永磁调速节能联轴器最高转速工况。

如附图5、6、7所示，当调节内环永磁体盘22，使其与外环永磁体盘21相对位置处于图5和图6之间的位置时，空间磁密强度处于最强和最弱的中间状态，此时传递扭矩的能力也处于中间状态，持续调节，可以使达到无级调速的目的。

本发明的永磁调速节能联轴器，永磁材料采用钕铁棚，外环永磁体盘21支撑架213和内环永磁体盘22支撑架222采用非铁磁材料制造。导体盘转子1的支撑架12采用铁磁材料，达到减少漏磁提高磁力耦合效率的目的。

本发明的永磁调速节能联轴器，将导体盘转子安装在负载侧，永磁体盘转子安装在原动力侧，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盘转子侧，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，或按照NSNSNSNSNSN...形式排列，同样能完成本发明的目地。调节机构有多种设计方案，只要能调节永磁体盘转子外环永磁体盘和内环永磁体盘相对位置，且调节过程没有轴向位移，同样能完成本发明的目的

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 (5)

1.一种永磁调速节能联轴器，其特征在于由导体盘转子、永磁体盘转子和调速机构组成。导体盘转子包括导体盘支架，导体盘支架上安装有导体环；永磁体盘转子包括外环永磁体机构、内环永磁体机构、高导磁极板。外环永磁体机构上设置有外环支架，外环架上安装永磁体。内环永磁体机构上设置有内环支架，内环支架上安装永磁体。高导磁极板安装在外环支架上。调速机构包括调节套和调节柄，调节套用于调节外环永磁体机构和内环永磁体机构的相对位置，调节柄可以手动调节或连接各种类型的执行器。导体盘转子、永磁体盘转子彼此不接触的耦合，通过相对转动实现磁力耦合。本发明通过导体盘转子与永磁体盘转子非接触的方式传递并调节扭矩，达到调速节能的目地。

2.根据权利要求1所述的一种永磁调速节能联轴器，其特征在于，永磁体盘通过调节外环永磁体机构和内环永磁体机构的相对位置，改变通过高导磁极板的磁通量，因而调节通过导体盘转子的磁通量，达到改变传递扭矩的目的，调节过程中没有轴向位置的变化。

3.根据权利要求1、2所述的一种永磁调速节能联轴器，其特征在于，导体盘转子、永磁体盘转子分别安装在电机轴和负载轴上，没有第三根轴，导体盘转子、永磁体盘转子保持不接触的磁力耦合。

4.根据权利要求1、2、3所述的一种永磁调速节能联轴器，其特征在于，高导磁极板提供了磁路，当内环永磁体转动到与外环永磁体极性相异时，大部分磁通经过高导磁极板，此时导体盘转子能切割的磁密最低，当内环永磁体转动到与外环永磁体极性相同时，大部分磁通穿过高导磁极板，此时导体盘转子能切割的磁密最高，中间过程磁密强弱逐渐变化。

5.根据权利要求1、2、3、4所述的一种永磁调速节能联轴器，其特征在于，调速过程中外环永磁体盘和内环永磁体盘，仅在径向发生变化，轴向没有移动。