CN104979999A - 一种变气隙自保护筒式永磁调速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变气隙自保护筒式永磁调速器，包括内转子和外转子。内转子包括内转子轴、内转子旋转筒、内转子内旋转筒、扇形筒推拉机构、旋转盘旋转机构和径向固定导向组件。内转子旋转筒由若干同心设置的扇形筒围合形成。外转子包括一根外转子轴、外转子端盘、外转子运动筒和导电金属筒。扇形筒推拉机构、旋转盘旋转机构和径向固定导向组件的共同作用，使每个扇形筒均以内转子旋转筒的圆心为中心，沿内转子旋转筒的径向同步进行移动，进而使可变气隙增加或减小，从而达到调速的目的。本发明的永磁调速器在保留筒式结构在功率和散热方面的优点的同时，利用气隙厚度调节的方式实现调速和自我保护的性能，适于大功率装置的使用。

Description

一种变气隙自保护筒式永磁调速器

技术领域

本发明涉及一种调速器，特别是涉及一种变气隙自保护筒式永磁调速器。

背景技术

现有永磁涡流调速装置主要由永磁转子和导体（比如铜）转子两部分组成。一般，电机轴与工作机轴分别与其中一个转子连接，导体转子和永磁转子之间有空气间隙（称为气隙），没有传递扭矩的机械连接。这样，电机和工作机之间形成了软（磁）连接，通过调节气隙来实现工作机轴扭矩、转速的变化，因此可以适应各种恶劣的环境，并且由于没有直接的机械连接，可以减少机械损耗。

现有结构中，主要有盘式和筒式两种。一般的，这两种结构均采用内外转子轴向相对移动的方式。盘式的结构通常采用变化气隙厚度的形式，便于实现保护，但是大功率装置需要半径较大且散热困难；筒式结构通常采用改变有效针对面积的方式，可以无限的进行延长而增加功率，并且散热方便，但是由于气隙不变，不能进行有效的保护。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种变气隙自保护筒式永磁调速器，该调速器通过改变筒式永磁涡流调速装置中永磁体和导电金属盘之间的气隙厚度来调节转速，实现有自我保护功能的调速功能，又兼顾了筒式结构能适应大功率需求和散热性能好的优点。

本发明的一种变气隙自保护筒式永磁调速器，包括同轴设置的内转子和外转子，内外转子在轴向位置均固定。

所述内转子包括内转子轴、内转子旋转筒、内转子内旋转筒、扇形筒推拉机构、旋转盘旋转机构和径向固定导向组件。所述内转子旋转筒与内转子轴同轴设置，内转子旋转筒随着内转子轴的转动而同步转动。所述内转子旋转筒由若干同心设置的扇形筒围合形成。每个扇形筒与外转子相邻的表面内均镶套有一组永磁体。

所述外转子包括一根外转子轴、外转子端盘、外转子运动筒和导电金属筒。外转子运动筒与外转子轴同轴设置，并通过外转子端盘与外转子轴连接，能随外转子轴的转动而同步进行转动。所述导电金属筒设置在所述外转子运动筒上与内转子旋转筒相邻近的一侧，每个导电金属筒与内转子旋转筒之间均具有一个固定气隙。

所述扇形筒推拉机构、旋转盘旋转机构和径向固定导向组件的共同作用，使每个扇形筒均以内转子旋转筒的圆心为中心，沿内转子旋转筒的径向同步进行移动，进而使所述可变气隙增大或减小。所述径向固定导向组件包括若干固定杆组，固定杆组的数量与扇形筒的数量相等，每组固定杆组均沿内转子内旋转筒径向设置；内转子内旋转筒通过内转子法兰盘与内转子轴固定连接；固定杆组能使扇形筒沿轴向和周向的位置固定，且使扇形筒仅沿固定杆组进行径向滑动。

所述扇形筒推拉机构包括一个能够旋转的旋转盘，一个固定于扇形筒端部的扇形盘和若干根气隙调节拉杆；所述旋转盘通过旋转盘轴承同轴套装于内转子轴的外周；每个扇形盘内开有与内转子轴轴向垂直的扇形盘带槽，拉杆与扇形盘带槽通过拉杆端部的拉杆销子连接；每个扇形盘至少铰接有一根所述气隙调节拉杆，每根所述气隙调节拉杆的另一端与旋转盘相铰接；扇形盘带槽的走向与旋转盘旋转方向相反，使得当旋转盘旋转时，扇形筒可以沿固定杆组进行径向滑动；当旋转盘不转时，如果内转子旋转筒与外转子运动筒有斥力存在，扇形筒仍然能够沿固定杆组向气隙增大方向的径向滑动，此时拉杆销子在扇形盘带槽内滑动。

所述旋转盘的旋转调节由旋转盘旋转机构进行调节与控制，旋转盘旋转机构包括同轴套装于内转子轴外周的第一旋转套筒、第一直线套筒、第二直线套筒、第二旋转套筒；所述第一旋转套筒的一端与扇形筒推拉机构的旋转盘固定连接，第一旋转套筒的另一端通过成角度的带槽和凸轮与第一直线套筒滑动连接；所述第一直线套筒的另一端通过轴承与第二直线套筒连接；所述第二直线套筒的另一端通过成角度的带槽和凸轮与第二旋转套筒连接；第二直线套筒和第二旋转套筒上均置有手柄。与所述第一直线套筒相接触的内转子轴表面沿轴向开设有轴向带槽，第一直线套筒内表面开设有在轴向带槽内滑动的套筒键。

每组所述固定杆组均包括一根主杆和两根副杆，其中，主杆沿内转子旋转筒的径向固定设置，主杆末端设置杆冒，主杆从内转子旋转筒的中心通孔通过；两根副杆对称设置在主杆的两侧且与主杆相平行，扇形筒与两根副杆均滑动连接，并沿副杆进行径向滑动；杆冒对内转子扇形筒进行限位，使扇形筒不会与导体盘碰撞。

作为另一种改进，所述旋转盘上沿周向开设有若干个所述的旋转盘通孔，所述内转子轴的外圆周上固定连接有一个轴法兰盘，该轴法兰盘上沿周向均匀开设有若干个所述的轴法兰盘通孔；所述旋转盘通孔和轴法兰盘通孔的数量不等且不成倍数关系；所述锁销能穿过旋转盘通孔和轴法兰通孔，将旋转盘和内转子轴进行锁定。

另一种方案，所述外转子端盘和轴法兰盘上设置有相同数量的通孔，当设备故障或者不需要调速时，用销子锁死内外转子。

与所述第一直线套筒相接触的内转子轴表面沿轴向开设有轴向带槽，第一直线套筒内表面开设有能在轴向带槽内滑动的套筒键。

所述外转子运动筒的外侧均设置有散热片。

作为进一步改进，所述外转子运动筒的内部沿轴向设置有密封空腔，所述外转子还包括冷却水给排系统，所述冷却水给排系统包括冷却水给排管路、冷却水收集器和外部热交换机构；冷却水收集器同轴套装于外转子轴的中部，并与外部交换热机构相连接；冷却水给排管路均匀布置于密封空腔内，冷却水给排管路的进口端和出口端分别与冷却水收集器相连接。所述冷却水收集器包括冷却水供给腔和冷却水回收腔，冷却水给排管路的进口端与冷却水供给腔相连接，冷却水给排管路的出口端与冷却水回收腔相连接。

有益效果：

本发明采用上述结构后，内外转子在轴向位置均固定。转动手柄通过旋转盘旋转机构进行内转子旋转盘的旋转调节，进而带动扇形筒推拉机构，由于扇形盘带槽的走向与旋转盘旋转方向相反，使得当旋转盘旋转时，扇形筒可以沿固定杆组进行径向滑动，改变内外转子间气隙厚度，实现速度调节。如果调速过程中发生内转子或外转子堵转，内转子旋转筒与外转子运动筒间将有斥力存在，由于扇形盘带槽的存在，扇形筒能够沿固定杆组向气隙增大方向的滑动，进而实现实现自我保护的性能。本申请将现有筒式结构通过调节内外转子轴向相对位置进行速度调节的方式改为径向气息调节的方式，在保留筒式结构在功率和散热方面的优点的同时，利用气隙厚度调节的方式实现调速和自我保护的性能。

附图说明

图1显示了实施例1中扇形筒处于径向最远端时，变气隙自保护筒式永磁调速器的轴向剖面图；

图2显示了实施例1中扇形筒处于径向最近端时，变气隙自保护筒式永磁调速器的轴向剖面图；

图3显示了实施例1中的变气隙自保护筒式永磁调速器的侧视图；

图4显示了实施例1中外转子端盘的主视图；

图5显示了实施例1中外转子运动筒的径向剖面图；

图6显示了实施例1中内转子运动筒的径向剖面图；

图7显示了实施例1中扇形筒处于径向最远端时扇形筒推拉机构的主视图；

图8显示了实施例1中扇形筒处于径向最近端时扇形筒推拉机构的主视图；

图9显示了实施例1中过载保护状态时扇形筒推拉机构的主视图；

图10显示了实施例1中旋转套筒和直线套筒交接处的径向剖面图；

图11显示了实施例1中内转子轴的侧视图；

图12显示了实施例1中带有散热片的变气隙自保护筒式永磁调速器的轴向剖面图；

图13显示了实施例2中采用水冷方式时变气隙自保护筒式永磁调速器的轴向剖面图。

其中有：

1.外转子轴；

2.外转子端盘；21.外转子端盘通孔；22.同步销子；

3.外转子运动筒；31.导电金属筒；32.第一散热片；33.冷却水回路；

4.内转子旋转筒；41.永磁体；42.铝盘；43.永磁背铁；

5.内转子内旋转筒；51.固定杆组；51a.主杆；51b.副杆；51c.杆冒；52.转子法兰；52a.锁杆通孔；

6.内转子轴；61.轴向带槽；

7.旋转盘旋转机构；71.第一旋转套筒；71a.第一带槽；72.第一直线套筒；72a.第一凸轮；72b.直线套筒键；73.第二直线套筒；73a.第二带槽；73b.直线套筒轴承；73c.直线套筒手柄；74.第二旋转套筒；74a.第二凸轮；74b.旋转套筒轴承；74c.旋转套筒手柄；

8.扇形筒推拉机构；81.扇形盘；81a.扇形盘带槽；82.气隙调节拉杆；82a.拉杆销子；83.旋转盘；83a.旋转盘轴承；83b.旋转盘销子；

9.水冷机构；91.外部热交换机构；92.冷却水收集器；92a.冷却水供给腔；92b.冷却水回收腔；92c.冷却水收集器固定防水轴承；93.冷却水给排管路。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明中所述的“左、右”的含义指的是阅读者正对附图时，阅读者的左边即为左，阅读者的右边即为右。

实施例1

如图1、2和3所示，一种变气隙自保护筒式永磁调速器，包括同轴设置的内转子和外转子。

外转子包括一根外转子轴1，一个外转子端盘2和一个外转子运动筒3，外转子运动筒3与外转子轴1同轴设置，并通过外转子端盘2与外转子轴1连接，外转子运动筒3能随外转子轴1的转动而同步进行转动。

内转子包括一根内转子轴6、一个内转子旋转筒4、一个内转子内旋转筒5、一个扇形筒推拉机构8、旋转盘旋转机构7和一个径向固定导向组件。内转子旋转筒4与内转子轴6同轴设置，且内转子旋转筒4能随着内转子轴6的转动而同步转动。

一、外转子的具体结构

如图1和5所示，外转子运动筒3的形状为圆筒状，外转子运动筒3设置在内转子旋转筒4外侧，外转子运动筒3与内转子旋转筒4相邻近的一侧设置有导电金属筒31，导电金属筒31与内转子旋转筒4之间具有一个气隙。外转子端盘2与外转子运动筒3端部固定连接，外转子端盘2与外转子轴1相连接，能随外转子轴1的转动而同步进行转动。

上述导电金属筒31优选为导电铜筒，但也可以替换成导电铝筒或者是导电银筒等其它导电效果好的介质筒或闭合绕组。

作为进一步改进，如图12所示，在外转子运动筒3的周围侧安装有散热片32。在调速器运行时，增加了其散热的能力，为运行的可靠性提供了一定的保障。

如图4所示，外转子端盘2上沿圆周方向均匀设置有若干个外转子端盘通孔21，外转子端盘通孔21的数量优选为4个。当故障状态下，采用同步销子22贯穿外转子端盘通孔21和位于转子法兰52上的锁杆通孔52a，每根同步销子22均与外转子轴1相平行，实现内外转子相对运动锁死的功能。

二、内转子的具体结构

内转子旋转筒4主要由若干个同心设置的扇形筒围合形成，若干个扇形筒围合形成的内部空腔大小称为耦合面积，在此项装置中耦合面积恒定，不会随着内转子旋转筒4的机械变化而发生改变。

扇形筒的数量优选为4个，4个扇形筒相互独立。内转子旋转筒4与固定杆组51通过机械契合在一起，完成气隙的调节功能。固定杆组51包括一根主杆51a和两根副杆51b，其中，主杆51a沿内转子旋转筒4的径向固定设置，主杆51a末端设置杆冒51c，主杆51a从内转子旋转筒4的中心通孔通过；两根副杆51b对称设置在主杆51a的两侧且与主杆51a相平行，扇形筒与固定杆组51滑动连接，并沿固定杆组51进行径向滑动；杆冒51c对内转子扇形筒进行限位，使扇形筒不会与导体盘碰撞。

每个扇形筒气隙侧均设置有铝盘42，如图6所示，铝盘42沿周向开有槽，槽内嵌有永磁体41，优选地，每个扇形筒上的永磁体41成对设置，永磁体41的极性沿内转子周向交错。

作为替换，上述扇形筒和固定杆组的数量也可同时为多个，均在本发明的保护范围之内。

如图7至图9所示，扇形筒推拉机构主要包括一个能够旋转的旋转盘83，一个固定于内转子旋转筒4端部的扇形盘81和若干根气隙调节拉杆82，在每个扇形盘81的内弧面上均设置有一个扇形盘带槽81a。每个扇形盘81的内弧面均铰接有一根气隙调节拉杆82，气隙调节拉杆82的端部含有一个拉杆销子82a，拉杆销子82a置于扇形盘带槽81a内构成销-槽结构。在旋转盘83上沿其圆周方向，也均匀设置有4个旋转盘销子83b，气隙调节拉杆82两个端部能相对拉杆销子82a和旋转盘销子83b进行转动。气隙调节拉杆82的数量优选为4根，均位于扇形盘81围合形成的内部空腔内。旋转盘83通过旋转盘轴承同轴套装于内转子轴6的外周；扇形盘带槽81a的走向与旋转盘83旋转方向相反，使得当旋转盘83旋转时，扇形筒可以沿固定杆组51进行径向滑动，改变内外转子间的气隙，实现调速的目的。

当永磁调速器堵转时，内转子旋转筒4与外转子运动筒3有斥力存在，扇形筒仍然能够沿固定杆组51向气隙增大方向的径向滑动，增大内外转子间的气隙，此时拉杆销子82a在扇形盘带槽81a内滑动，此项设置能够实现对该调速装置堵转时的保护，防止堵转时由于涡流产热而损坏调速器。

作为替换，每个扇形盘81的内弧面上还可设置两个或多个拉杆销子82a，旋转盘83上的旋转盘销子83b也可为5个或多个，也即，每个扇形盘81的内弧面可铰接有2根或多根气隙调节拉杆82，或采用其他的铰接方式，均在本发明的保护范围之内。

如图1和图2所示，上述旋转盘83通过旋转盘轴承83a同轴套装于内转子轴6的外周。

上述扇形盘推拉机构8能将相互独立的内转子旋转筒4与内转子轴6相连接，且能随着内转子轴6的转动而同步进行转动。

上述旋转盘82的旋转调节由旋转盘旋转机构7进行调节与控制，如图1所示，旋转盘旋转机构7的结构如下：

旋转盘旋转机构包括同轴套装于内转子轴外周的第一旋转套筒71、第一直线套筒72、第二直线套筒73、第二旋转套筒74、第一带槽71a、第二带槽73a、第一凸轮72a、第二凸轮74a、直线套筒键72b、直线套筒轴承73b、旋转套筒轴承74b、直线套筒手柄73c、旋转套筒手柄74c构成。第一旋转套筒71的一端与旋转盘83固定连接，第一旋转套筒71的另一端通过第一带槽71a和第一凸轮72a与第一直线套筒72滑动连接；第一直线套筒72的另一端通过直线套筒轴承73b与第二直线套筒73连接；第二直线套筒73的另一端通过第二带槽73a和第一凸轮72a与第二旋转套筒74连接；第二直线套筒73和第二旋转套筒74上分别置有手柄直线套筒手柄73c、旋转套筒手柄74c。

第二旋转套筒74通过成一定角度的第二带槽73a和第二凸轮74a与第二直线套筒73连接，当旋转套筒手柄74c和调节直线套筒手柄73c之间的夹角时，第二直线套筒73向轴向移动；第二直线套筒73的另一端通过直线套筒轴承73b与第一直线套筒72连接，使当第二直线套筒73轴向移动时，第一直线套筒72也能同时进行轴向移动。第一直线套筒72的另一端通过第一凸轮72a和成一定角度第一带槽71a与第一旋转套筒71连接。第一旋转套筒71的另一端与旋转盘83直接固定连接。

内转子轴6通过旋转盘轴承83a与旋转盘旋转机构7连接，第一旋转套筒71、第一直线套筒72、第二直线套筒73、第二旋转套筒74使旋转盘83与内转子轴6在周向发生相对转动，所以气隙调节拉杆82拖动扇形盘81在径向上发生移动，带动内转子旋转筒4沿固定杆组51移动，实现内转子旋转筒4与外转子运动筒3之间的气隙发生变化。上述变化使内转子旋转筒4在气隙中产生的磁场与外转子运动筒3中产生的涡流都发生变化，改变内外转子间的电磁转矩，进而实现永磁调速器的功能。

如图10和图11所示，内转子轴6沿轴向开有若干个沿轴向的轴向带槽61，第一直线套筒72的内表面沿轴向设置有与轴向带槽61相对应的直线套筒键72b，使得第一直线套筒72的直线套筒键72b能在轴向带槽61中沿内转子轴6的轴向左右移动，并且与内转子轴6同步旋转。

本发明的变气隙盘式永磁涡流调速器的工作原理如下：

一、内转子和外转子的软性连接

当外转子运动筒3转动时，位于外转子运动筒3上的导电金属筒31在也随之转动。由于内转子旋转筒4上的永磁体会在气隙内产生永磁磁场，永磁磁场相对于导体金属筒31有相对转动，导电金属筒31随永磁磁场的相对转动而做（相对地）切割磁场线运动，从而产生涡流，带动了内转子旋转筒4的转动，由于内转子旋转筒4在周向与内转子轴6同步运动，内转子旋转筒4的转动带动了内转子轴6实现转动，实现了外转子转动带动内转子转动的功能，内转子和外转子实现了软性连接。

二、可变气隙的调节

扇形盘81的位置调节，主要是旋转盘旋转机构7及扇形筒推拉结构8起作用。

第二旋转套筒74通过呈一定角度第二带槽73a和第二凸轮74a与第二直线套筒73连接，当旋转套筒手柄74c和调节直线套筒手柄73c之间的夹角时，第二直线套筒73向轴向移动；第二直线套筒73的另一端通过直线套筒轴承73b与第一直线套筒72连接，使当第二直线套筒73轴向移动时，第一直线套筒72也能同时进行轴向移动。第一直线套筒72的另一端通过第一凸轮72a和呈一定角度第一带槽71a与第一直线套筒71连接。第一直线套筒71的另一端与旋转盘83直接固定连接。

内转子轴6沿轴向开有若干个沿轴向的轴向带槽61，第一直线套筒72的内表面沿轴向设置有与轴向带槽61相对应的直线套筒键72b，使得第一直线套筒72的直线套筒键72b能在轴向带槽61中沿内转子轴6的轴向左右移动，并且与内转子轴6同步旋转。

内转子轴6通过旋转盘轴承83a与旋转盘旋转机构7连接，第一旋转套筒71、第一直线套筒72、第二直线套筒73、第二旋转套筒74使旋转盘83与内转子轴6在周向发生相对转动，所以气隙调节拉杆82拖动扇形盘81在径向上发生移动，带动内转子旋转筒4沿固定杆组51移动，实现内转子旋转筒4与外转子运动筒3之间的气隙发生变化。上述变化使内转子旋转筒4在气隙中产生的磁场与外转子运动筒3中产生的涡流都发生变化，改变内外转子间的电磁转矩，进而实现永磁调速器的功能。

如图6所示，每个扇形筒气隙侧均设置有铝盘42，铝盘42沿周向开有槽，槽内嵌有永磁体41，优选地，每个扇形筒上的永磁体41成对设置，永磁体41的极性沿内转子周向交错。当气隙改变的时候，内转子内旋转筒5沿固定杆组51在径向上发生移动，实现该永磁调速装置气隙的改变。

如图1，图2所示，图1显示了实施例1中扇形筒处于径向最远端时的轴向剖面图；图2显示了实施例1中扇形筒处于径向最近端时的轴向剖面图。

三、堵转状态的瞬时保护

如图7和图9所示，扇形筒推拉机构主要包括一个能够旋转的旋转盘83，一个固定于内转子旋转筒4端部的扇形盘81和若干根气隙调节拉杆82，在每个扇形盘81的内弧面上均设置有一个扇形盘带槽81a，每个扇形盘81的内弧面均铰接有一根气隙调节拉杆82，气隙调节拉杆82的端部含有一个拉杆销子82a，拉杆销子82a置于扇形盘带槽81a内构成销-槽结构。在旋转盘83上沿其圆周方向，也均匀设置有4个旋转盘销子83b，气隙调节拉杆82两个端部能相对拉杆销子82a和旋转盘销子83b进行转动。

气隙调节拉杆82的数量优选为4根，均位于扇形盘81围合形成的内部空腔内。旋转盘83通过旋转盘轴承同轴套装于内转子轴6的外周；每个扇形盘81内开有与内转子轴轴向垂直的扇形盘带槽81a，气隙调节拉杆82与扇形盘带槽81a通过拉杆端部的拉杆销子82a连接；扇形盘带槽81a的走向与旋转盘83旋转方向相反。

当永磁调速器堵转时，内转子旋转筒4与外转子运动筒3有斥力存在，扇形盘销子83b沿扇形盘带槽81a运动，使扇形筒仍然能够沿固定杆组51向气隙增大方向的径向滑动，增大内外转子间的气隙，实现对该调速装置堵转时的保护，防止堵转时由于涡流产热而损坏调速器。

四、调速装置故障处理

当永磁调速装置发生故障时，为了让传动机构继续工作，可以将同步销子22插入外转子端盘21中，同步销子22贯穿外转子端盘通孔21和位于转子法兰52上的锁杆通孔52a，每根同步销子22均与外转子轴1相平行，实现内外转子相对运动锁死的功能，取消调速装置的调速功能，实现故障状态下传动机构的运行。

实施例2

实施例2与实施例1第一种旋转盘旋转结构基本相同，不同点在于加上了水冷结构91，具体如下：

所述冷却水给排系统91包括冷却水给排管路93、冷却水收集器92和外部热交换机构91。

冷却水收集器92同轴套装于外转子轴1的中部，并与外部交换热机构91相连接。

冷却水给排管路93均匀布置于密封空腔内，冷却水给排管路93的进口端和出口端分别与冷却水收集器92相连接。

所述冷却水收集器92包括冷却水供给腔92a和冷却水回收腔92b，冷却水给排管路93的进口端与冷却水供给腔92a相连接，冷却水给排管路93的出口端与冷却水回收腔92b相连接。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种变气隙自保护筒式永磁调速器，包括同轴设置的内转子和外转子，其特征在于：

所述内转子包括内转子轴、内转子旋转筒、内转子内旋转筒、扇形筒推拉机构、旋转盘旋转机构和径向固定导向组件；所述内转子旋转筒、内转子内旋转筒与内转子轴同轴设置，内转子旋转筒和内转子内旋转筒随着内转子轴的转动而同步转动；

所述外转子包括外转子轴、外转子端盘和外转子运动筒，所述外转子运动筒与外转子轴同轴设置，并通过外转子端盘与外转子轴连接，所述外转子运动筒随外转子轴的转动而同步进行转动；所述外转子运动筒与内转子旋转筒相邻近的一侧设置有导电金属筒，每个导电金属筒与内转子旋转筒之间均具有一个可变气隙；

所述内转子旋转筒由若干个同心设置的扇形筒围合形成；每个所述扇形筒与外转子运动筒相邻近的一侧内均镶套有一组永磁体；

所述扇形筒推拉机构、旋转盘旋转机构和径向固定导向组件的共同作用，使每个扇形筒均以内转子旋转筒的圆心为中心，沿内转子旋转筒的径向同步进行移动，进而使所述可变气隙增加或减少。

2.根据权利要求1所述的变气隙自保护筒式永磁调速器，其特征在于：所述扇形筒推拉机构包括旋转盘、固定于扇形筒端部的扇形盘和若干根气隙调节拉杆；旋转盘套装于内转子轴的外周；每根气隙调节拉杆一端与旋转盘铰接，另一端与对应的扇形盘铰接。

3.根据权利要求2所述的变气隙自保护筒式永磁调速器，其特征在于：所述扇形盘内开有与内转子轴轴向垂直的扇形盘带槽，所述气隙调节拉杆一端与所述扇形盘带槽滑动连接。

4.根据权利要求1所述的变气隙自保护筒式永磁调速器，其特征在于：所述旋转盘旋转机构包括同轴套装于内转子轴外周的第一旋转套筒、第一直线套筒、第二直线套筒、第二旋转套筒；所述第一旋转套筒的一端与扇形筒推拉机构的旋转盘固定连接，第一旋转套筒的另一端通过成角度的带槽和凸轮与第一直线套筒滑动连接；所述第一直线套筒的另一端通过轴承与第二直线套筒连接；所述第二直线套筒的另一端通过成角度的带槽和凸轮与第二旋转套筒连接；第二直线套筒和第二旋转套筒上均置有手柄。

5.根据权利要求4所述的变气隙自保护筒式永磁调速器，其特征在于：与所述第一直线套筒相接触的内转子轴表面沿轴向开设有轴向带槽，第一直线套筒内表面开设有在轴向带槽内滑动的套筒键。

6.根据权利要求1所述的变气隙自保护筒式永磁调速器，其特征在于：所述径向固定导向组件包括若干固定杆组，所述固定杆组与内转子轴固定连接，所述固定杆组穿过扇形筒，使扇形筒沿轴向和周向的位置固定，且使扇形筒仅沿固定杆组进行径向滑动；所述固定杆组的数量与扇形筒的数量相等，每组所述固定杆组均包括一根主杆和两根副杆，其中，主杆沿内转子旋转筒的径向固定设置，主杆从内转子旋转筒的中心通孔通过；主杆末端设置杆冒；两根副杆对称设置在主杆的两侧且与主杆相平行，扇形筒与两根副杆均滑动连接，并沿副杆进行径向滑动。

7.根据权利要求1所述的变气隙自保护筒式永磁调速器，其特征在于：所述外转子端盘上沿圆周方向设置有若干个外转子端盘通孔，所述内转子轴的外圆周上固定连接有轴法兰盘，所述轴法兰盘上设置与外转子端盘通孔对应的轴法兰盘通孔，所述旋转盘通孔和轴法兰盘通孔的数量相等或者不等且不成倍数关系。

8.根据权利要求1所述的变气隙自保护筒式永磁调速器，其特征在于：所述外转子运动筒的外侧均设置有散热片。

9.根据权利要求1至7任一项所述的变气隙自保护筒式永磁调速器，其特征在于：所述外转子还包括冷却水给排系统，外转子运动筒与外转子轴同轴设置，随外转子轴的转动而同步进行转动；所述外转子运动筒的内部沿轴向设置有密封空腔；所述冷却水给排系统包括冷却水给排管路、冷却水收集器和外部热交换机构；冷却水收集器同轴套装于外转子轴的中部，并与外部交换热机构相连接；冷却水给排管路均匀布置于密封空腔内，冷却水给排管路的进口端和出口端分别与冷却水收集器相连接；所述冷却水收集器包括冷却水供给腔和冷却水回收腔，冷却水给排管路的进口端与冷却水供给腔相连接，冷却水给排管路的出口端与冷却水回收腔相连接。