CN105245085B - 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，包括与输入轴连接的外导体转子以及经输出轴同心穿过的第一内磁转子和第二内磁转子，所述的第一内磁转子位于第二内磁转子圆周内侧；在第二内永磁体与导体之间设有第二内永磁体压板。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，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。通过将第一内磁转子设置于第二内磁转子内部从而节约了空间，在第二永磁体与外转子导体之间有第二永磁体压板起到一层保护屏障的作用，防止碎屑，杂物等甩出至外导体转子。
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。为解决上述问题，专利CN2014207550169提出一种固定磁隙的永磁调速器，第一、第二内永磁转子的排列方式为沿从动轴长度方向并列，占用较大空间；此外第一、第二内永磁转子与外导体转子直接靠近中间没有任何保护屏障，安全性较低。
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、改变磁力线的数量入手去设计新的永磁调速器，通过控制永磁转子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，包括与输入轴连接的外导体转子以及经输出轴同心穿过的第一内磁转子和第二内磁转子，所述的第一内磁转子位于第二内磁转子圆周内侧；所述的外导体转子沿其内圆周面周向分布有导体；所述的第一內磁转子和第二内磁转子分别沿各自的圆周面周向均匀分布有至少一个第一内永磁体和第二内永磁体，第一内永磁体和第二内永磁体数量相同，每个内磁转子上的内永磁体磁极沿周向设置且同一内磁转子上相邻两内永磁体相邻侧磁极相同，第一内永磁体和第二内永磁体的磁极端面侧分别设有第一铁轭和第二铁轭；在第二内永磁体与导体之间设有第二内永磁体压板，在第一內磁转子上设有用于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，进而改变对外显示的磁性强度。调速器原理：导体转子转动时与内部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输出轴转动并输出动力。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。故本发明中可以通过磁路调节器控制第二内磁转子的旋转来改变第一、第二铁轭对外显示的磁性，从而引起外导体转子与输出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：通过磁路调节器旋转第一内磁转子，当第二内永磁体与第一内永磁体的同名磁极处于相对应的位置时，第一铁轭、第二铁轭均被磁化成相对应极性的强磁体，对外显示磁性最强；相反，当第二内永磁体与第一内永磁体的异名磁极处于相对应的位置时，磁力线经第一铁轭、第二铁轭顺利穿越，内部短路，第一铁轭、第二铁轭对外不显示磁性；根据第二内磁转子的旋转角度不同，受磁路改变的影响，第一铁轭、第二铁轭对外显示的磁性从最弱变化到最强(或从最强变化到最弱)。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。
第一内磁转子位于第二内磁转子内部从而节约了内部空间，在第二永磁体与外转子导体之间有第二永磁体压板起到一层保护屏障的作用，防止碎屑，杂物等甩出至外导体转子。
所述的磁路调节器包括用于接收控制信号的执行机构。
所述的执行机构可为电动执行机构、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，然后提供到执行机构，由执行机构的执行机构来控制第一内磁转子的转动，改变第一铁轭、第二铁轭对外显示磁性的大小。
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。通过将第一内磁转子设置于第二内磁转子内部从而节约了空间，在第二永磁体与外转子导体之间有第二永磁体压板起到一层保护屏障的作用，防止碎屑，杂物等甩出至外导体转子。
附图说明
图1为本发明装配的示意图；
图2；为本发明的A-A剖视示意图；
其中：1.输出轴，2.第一内磁转子，3.第二内磁转子，4.第二内永磁体，5.第一内永磁体，6.第二内永磁体压板，7.导体，8.外导体转子，9.执行机构，10.第二铁轭，11第一铁轭，12.输入轴
具体实施方式
一种固定磁隙的永磁调速器，包括与输入轴12连接的外导体转子8以及经输出轴1同心穿过的第一内磁转子2和第二内磁转子3，所述的第一内磁转子2位于第二内磁转子3圆周内侧；所述的外导体转子8沿其内圆周面周向分布有导体7；所述的第一內磁转子2和第二内磁转子3分别沿各自的圆周面周向均匀分布有至少一个第一内永磁体5和第二内永磁体4，第一内永磁体5和第二内永磁体4数量相同，每个内磁转子上的内永磁体磁极沿周向设置，且同一内磁转子上相邻两内永磁体相邻侧磁极相同，第一内永磁体5和第二内永磁体4的磁极端面侧分别设有第一铁轭11和第二铁轭10；在第二内永磁体4与导体7之间有第二内永磁体压板6，在第一內磁转子2上设有用于驱动第一内磁转子2相对第二內磁转子3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执行机构9，所述的执行机构9可为电动执行机构、气动执行机构或液动执行机构。
Claims (3)
1.一种固定磁隙的永磁调速器，其特征在于：包括与输入轴(12)连接的外导体转子(8)以及经输出轴(1)同心穿过的第一内磁转子(2)和第二内磁转子(3)，所述的第一内磁转子(2)位于第二内磁转子(3)圆周内侧；所述的外导体转子(8)沿其内圆周面周向分布有导体(7)；所述的第一内磁转子(2)和第二内磁转子(3)分别沿各自的圆周面周向均匀分布有至少一个第一内永磁体(5)和第二内永磁体(4)，第一内永磁体(5)和第二内永磁体(4)数量相同，每个内磁转子上的内永磁体磁极沿周向设置且同一内磁转子上相邻两内永磁体相邻侧磁极相同，第一内永磁体(5)和第二内永磁体(4)的磁极端面侧分别设有第一铁轭(11)和第二铁轭(10)；在第二内永磁体(4)与导体(7)之间设有第二内永磁体压板(6)，在第一内磁转子(2)上设有用于驱动第一内磁转子(2)相对第二內磁转子(3)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。
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：所述的磁路调节器包括用于接收控制信号的执行机构(9)。
3.根据权利要求2所述的固定磁隙的永磁调速器，其特征在于：所述的执行机构(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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