CN105322756A - 一种电流控制的永磁调速器 - Google Patents

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CN105322756A CN201510903384.2A CN201510903384A CN105322756A CN 105322756 A CN105322756 A CN 105322756A CN 201510903384 A CN201510903384 A CN 201510903384A CN 105322756 A CN105322756 A CN 105322756A
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刁俊起
王忠亮
张磊
李强
王秀
张学凯
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
    • H02K49/10—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the permanent-magnet type
    • H02K49/104—Magnetic couplings consisting of only two coaxial rotary elements, i.e. the driving element and the driven element
    • H02K49/106—Magnetic couplings consisting of only two coaxial rotary elements, i.e. the driving element and the driven element with a radial air gap

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Abstract

本发明涉及一种电流控制的永磁调速器，包括与主动轴连接的鼠笼导体转子以及从动轴连接的永磁转子，所述的鼠笼导体转子其内表面镶嵌有鼠笼导体，所有鼠笼导体的端部通过设置端环相连接并呈一鼠笼结构；每两个相邻的鼠笼导体之间接有可控制通断的晶闸管。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，减小了装置体积、节约了稀土材料，大大提高了扭矩传递能力，通过扩大鼠笼导体截面减小导体电阻来实现电热损耗降低，由于取消了磁隙或磁力调节机构，大大简化了控制机构、缩小了装置体积、最大程度的实现了节能降耗的目的，不但降低了材料、电能消耗还节省了安装空间，更是给现场安装施工带来了方便。

Description

一种电流控制的永磁调速器
技术领域
本发明涉及一种永磁调速器，具体涉及一种电流控制的永磁调速器。
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永磁体切割导体产生涡流实现动力传递的，通过调整气隙或调整永磁体磁力来实现转速调整的，受导体特性制约导致涡流功率消耗大，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。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种可降低涡流功率消耗、提高扭矩传递能力、降低装配难度、节约稀土资源的一种电流控制的永磁调速器。
目前的永磁调速器均是通过永磁体切割导体产生涡流实现动力传递的，通过调整气隙或调整永磁体磁力来实现转速调整的，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、永磁体磁力不变、改变鼠笼转子电流入手去设计新的永磁调速器，通过晶闸管控制鼠笼导体转子电流来改变电磁感应力大小，从而达到改变转矩的目的，通过采用鼠笼结构的导体转子，实现电磁力传递扭矩，并利用扩大鼠笼导体截面减小导体电阻来实现电热损耗的降低，由于取消了磁隙或磁力调节机构，大大简化了控制机构、缩小了装置体积、最大程度的实现了节能降耗的目的。
为解决上述问题，本发明采取的技术方案为：一种电流控制的永磁调速器，包括与主动轴连接的鼠笼导体转子以及从动轴连接的永磁转子，所述的鼠笼导体转子其内表面镶嵌有鼠笼导体，所有鼠笼导体的端部通过设置端环相连接并呈一鼠笼结构；每两个相邻的鼠笼导体之间接有可控制通断的晶闸管，晶闸管的通断受控于控制晶闸管通断的电路。
调速器原理：鼠笼导体转子转动时与内部永磁转子产生相对运动，永磁场在鼠笼导体转子上产生感应电流，感应电流感应鼠笼导体产生的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从动轴转动并输出动力。通过晶闸管控制鼠笼转子电流来改变电磁感应力大小，从而达到改变转矩的目的。由于采用了鼠笼结构导体转子，通过扩大鼠笼导体截面减小导体电阻来实现电热损耗降低，由于取消了磁隙或磁力调节机构，大大简化了控制机构、缩小了装置体积、最大程度的实现了节能降耗的目的。
所述的控制晶闸管通断的电路是这样的：电位器RB、电位器R1至R2n与电容C1构成移相触发网络，电位器R2n-1与电位器R2n各取一端分别连接晶闸管VTn两端；电位器R2n-1另一端连接在电容C1一端，电容C1另一端经双向触发二极管VD连接至电位器R2n的另一端。此处n可根据鼠笼导体的个数取任意自然数。电位器RB、电位器R1至R2n与电容C1构成移相触发网络，当电容C1的端电压上升到双向触发二极管VD的阻断电压时，双向触发二极管VD击穿，双向可控硅即晶闸管VT1至VTn被触发导通，线圈通电，根据电位器RB的大小决定双向可控硅VT1至VTnVT触发导通角大小，从而控制通过线圈的电流的大小。通过恒定电源提供双向可控硅VT至VTn的触发电源。所述的控制晶闸管通断的电路包括555组成的脉冲发生器及电位器R1至R2n、连接于电位器R2n-1与电位器R2n一端的晶闸管VT1至VTn，电位器R2n-1另一端连接在脉冲发生器信号输出端，脉冲发生器接地端连接在电位器R2n的另一端。此处n可根据鼠笼导体的个数取任意自然数通过555组成的脉冲发生器提供双向光电隔离脉冲，双向可控硅VT1至VTn的触发电源来源于线圈自身，与外部线路隔离，通过隔离后的脉冲触发导通双向可控硅VT1至VTn。
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，减小了装置体积、节约了稀土材料，大大提高了扭矩传递能力，由于采用了鼠笼结构导体转子，通过扩大鼠笼导体截面减小导体电阻来实现电热损耗降低，由于取消了磁隙或磁力调节机构，大大简化了控制机构、缩小了装置体积、最大程度的实现了节能降耗的目的，不但降低了材料、电能消耗还节省了安装空间，更是给现场安装施工带来了方便。
附图说明
图1为本发明装配的示意图；
图2为本发明装配的俯视示意图
图3为本发明装配的A-A剖面示意图；
图4为本发明装配的B-B剖面示意图；
图5为实施例一中晶闸管的连接示意图；
图6为实施例二中晶闸管的连接示意图；
其中：1、从动轴，2、晶闸管3、鼠笼导磁体转子，4、永磁转子，5、鼠笼导体，6、主动轴。
具体实施方式
实施例一
一种电流控制的永磁调速器，包括与主动轴6连接的鼠笼导体转子3以及从动轴1连接的永磁转子4，所述的鼠笼导体转子3其内表面镶嵌有鼠笼导体5，所有鼠笼导体5的端部通过设置端环相连接并呈一鼠笼结构；每两个相邻的鼠笼导体之间接有晶闸管2。
如图5所示，控制晶闸管通断的电路是这样的：电位器RB、电位器R1至R2n与电容C1构成移相触发网络，电位器R2n-1与电位器R2n各取一端分别连接晶闸管VTn两端；电位器R2n-1另一端连接在电容C1一端，电容C1另一端经双向触发二极管VD连接至电位器R2n的另一端。电位器RB、电位器R1至R2n与电容C1构成移相触发网络，当电容C1的端电压上升到双向触发二极管VD的阻断电压时，双向触发二极管VD击穿，双向可控硅即晶闸管VT1至VTn被触发导通，线圈通电，根据电位器RB的大小决定双向可控硅VT1至VTnVT触发导通角大小，从而控制通过线圈的电流的大小。通过恒定电源提供双向可控硅VT至VTn的触发电源。
实施例二
如图6所示，所述的控制晶闸管通断的电路包括555组成的脉冲发生器及电位器R1至R2n、连接于电位器R2n-1与电位器R2n一端的晶闸管VT1至VTn，电位器R2n-1另一端连接在脉冲发生器信号输出端，脉冲发生器接地端连接在电位器R2n的另一端。
通过555组成的脉冲发生器提供双向光电隔离脉冲，双向可控硅VT1至VTn的触发电源来源于线圈自身，与外部线路隔离，通过隔离后的脉冲触发导通双向可控硅VT1至VTn。其余部分均与实施例一相同。

Claims (3)

1.一种电流控制的永磁调速器，其特征在于：包括与主动轴(6)连接的鼠笼导体转子(3)以及从动轴(1)连接的永磁转子(4)，所述的鼠笼导体转子(3)其内表面镶嵌有鼠笼导体(5)，所有鼠笼导体(5)的端部通过设置端环相连接并呈一鼠笼结构；每两个相邻的鼠笼导体(5)之间接有可控制通断的晶闸管(2)，晶闸管(2)的通断受控于控制晶闸管通断的电路。
2.根据权利要求1所述的电流控制的永磁调速器，其特征在于所述的控制晶闸管通断的电路是这样的：电位器RB、电位器R1至R2n与电容C1构成移相触发网络，电位器R2n-1与电位器R2n各取一端分别连接晶闸管VTn两端；电位器R2n-1另一端连接在电容C1一端，电容C1另一端经双向触发二极管VD连接至电位器R2n的另一端。
3.根据权利要求1所述的电流控制的永磁调速器，其特征在于所述的控制晶闸管通断的电路包括555组成的脉冲发生器及电位器R1至R2n、连接于电位器R2n-1与电位器R2n一端的晶闸管VT1至VTn，电位器R2n-1另一端连接在脉冲发生器信号输出端，脉冲发生器接地端连接在电位器R2n的另一端。
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