CN106786388A - 调速型磁力耦合器过载保护装置及方法 - Google Patents

调速型磁力耦合器过载保护装置及方法 Download PDF

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王爽
王鹏彧
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陈健康
方成
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Abstract

一种调速型磁力耦合器过载保护装置，包括调速型磁力耦合器、工作机、电动机、转速传感器、红外温度传感器、PLC控制箱和变频器。若所述转速传感器向PLC控制箱发送所述铜转子的转速超过所述预设的保护转速，则所述PLC控制箱向变频器发送降低频率的指令，否则发送保持频率不变的指令；若所述温度传感器向PLC控制箱发送所述永磁转子的温度超过所述预设的保护温度，则所述PLC控制箱向变频器发送降低频率的指令，否则发送保持频率不变的指令；所述电动机若接受到停机指令，则所述输入轴转速为零，此时所述输出轴转速也为零，即调速型磁力耦合器不传递动力；否则电动机接收到继续运行指令，调速型磁力耦合器继续提供动力。

Description

调速型磁力耦合器过载保护装置及方法
技术领域
本发明涉及永磁传动领域，特别是一种用于防止双盘式磁力耦合器过载使用的保护装置及方法。
背景技术
在大功率调速型磁力耦合器使用中，当工作机卡死或超载时，会导致铜转子与永磁转子转速差增大，对工作机产生很大的冲击，导致调速型磁力耦合器温度升高，传递效率降低，甚至影响调速型磁力耦合器的使用寿命。
专利号201510846868的发明公开了一种离合器过载保护装置，但是其针对汽车变速箱，并不适用于永磁传动装置；专利号200910139671的发明公开了一种过载保护及方法，但是其针对芯片内部电路系统，也不适用于永磁传动装置。
现有的过载保护技术均存在与调速型磁力耦合器不匹配的问题，因此不能起到良好的过载保护作用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种调速型磁力耦合器过载保护装置及方法，当工作机卡死或超载时，能够避免调速型磁力耦合器的转差、温度升高，使得永磁材料的热稳定性降低，起到过载保护作用。
一种调速型磁力耦合器过载保护装置，包括调速型磁力耦合器、工作机、电动机、转速传感器、红外温度传感器、PLC控制箱和变频器。
所述的调速型磁力耦合器包括调速型磁力耦合器外壳、永磁转子、铜转子、输入轴及输出轴；
所述的电动机与输入轴一端连接；
所述的输入轴另一端与调速型磁力耦合器外壳连接，该调速型磁力耦合器外壳随输入轴一齐转动；
所述的铜转子为圆环型，并固定于调速型磁力耦合器的外壳，所述的铜转子随该调速型磁力耦合器的外壳一齐转动；
所述的铜转子与永磁转子平行布置；
所述的工作机与输出轴一端连接；
所述的输出轴穿过所述铜转子的圆形通孔，另一端与永磁转子连接，所述的输出轴随永磁转子一齐转动；
所述的转速传感器为非接触式激光测速传感器，用于非接触检测铜转子的转速是否超过预设的保护转速，并将判断结果发送至PLC控制箱；
所述的红外温度传感器利用辐射热效应，用于检测永磁转子的温度是否超过预设的保护温度，并将判断结果发送至PLC控制箱；
所述的转速传感器与红外温度传感器输出端均与PLC控制箱连接；
所述的PLC控制箱输出端与变频器接入端连接，若所述转速传感器向PLC控制箱发送所述铜转子的转速超过所述预设的保护转速，则所述PLC控制箱向变频器发送降低频率的指令，否则发送保持频率不变的指令；若所述温度传感器向PLC控制箱发送所述永磁转子的温度超过所述预设的保护温度，则所述PLC控制箱向变频器发送降低频率的指令，否则发送保持频率不变的指令；
所述的变频器输出端与电动机连接，若所述变频器接受到降低频率的指令，则会向所述电动机发送停机指令；
所述电动机若接受到停机指令，则所述输入轴转速为零，由于电磁感应原理，此时所述输出轴转速也为零，即调速型磁力耦合器不传递动力；否则电动机接收到继续运行指令，调速型磁力耦合器继续传递动力。
一种调速型磁力耦合器过载保护方法，其特征在于包括以下步骤：
(A)当工作机正常运转时，所述的转速传感器检测所述的铜转子转速不超过所述预设的保护转速，所述的转速传感器将判断结果发送至所述PLC控制箱，所述PLC控制箱向所述变频器发送保持频率不变指令，则电动机接收到继续运行指令，调速型磁力耦合器继续传递动力。
(B)当工作机过载或卡机时，所述的转速传感器检测所述铜转子转速超过所述预设的保护转速，所述的转速传感器将判断结果发送至所述PLC控制箱，所述PLC控制箱向所述变频器发送降低频率的指令，所述变频器接受到降低频率的指令，则会向所述电动机发送停机指令，所述电动机若接受到停机指令，所述输入轴转速为零，由于电磁感应原理，此时所述输出轴转速也为零，即调速型磁力耦合器停止传递动力。
发明效果：
本发明的装置及方法能够在工作机过载或卡机时，调速型磁力耦合器停止传递动力，能够避免调速型磁力耦合器的转差、温度升高，使得永磁材料的热稳定性降低，起到过载保护作用。
此外，本发明设计简单，成本低，实用性高，针对性强。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明。
附图说明
图1为本发明的调速型磁力耦合器保护装置设计方案图。
图2为本发明的调速型磁力耦合器保护方法流程图。
图3为输出轴与铜转子的安装位置示意图。
组件符号说明：
1.调速型磁力耦合器外壳；101.永磁转子；102.铜转子；103.输入轴；104.输出轴；2.工作机；3.电动机；4.转速传感器；5.红外温度传感器；6.PLC控制箱；7.变频器。
具体实施方式
以下结合实施例及其附图对本发明作更进一步说明。
现请参阅图1，图1为本发明的调速型磁力耦合器保护装置设计方案图。如图所示，一种调速型磁力耦合器过载保护装置，包括调速型磁力耦合器外壳1、工作机2、电动机3、转速传感器4、红外温度传感器5、PLC控制箱6和变频器7。
所述的调速型磁力耦合器外壳1包括永磁转子101、铜转子102、输入轴103及输出轴104；
所述的电动机3与输入轴103一端连接；
所述的输入轴103另一端与调速型磁力耦合器外壳1连接，该调速型磁力耦合器外壳1随输入轴103一齐转动；
所述的铜转子102为圆环型，并固定于调速型磁力耦合器外壳1，所述的铜转子102随该调速型磁力耦合器外壳1一齐转动；
所述的铜转子102与永磁转子101平行布置；
所述的工作机2与输出轴104一端连接；
所述的输出轴104穿过所述铜转子102的圆形通孔，另一端与永磁转子101连接，所述的输出轴104随永磁转子101一齐转动；
所述的转速传感器4为非接触式激光测速传感器，用于非接触检测铜转子102的转速是否超过预设的保护转速，并将判断结果发送至PLC控制箱6；
所述的红外温度传感器5利用辐射热效应，用于检测永磁转子101的温度是否超过预设的保护温度，并将判断结果发送至PLC控制箱6；
所述的转速传感器4与红外温度传感器5输出端均与PLC控制箱6连接；
所述的PLC控制箱6输出端与变频器7接入端连接，若所述转速传感器4向PLC控制箱6发送所述铜转子102的转速超过所述预设的保护转速，则所述PLC控制箱6向变频器7发送降低频率的指令，否则发送保持频率不变的指令；若所述温度传感器5向PLC控制箱6发送所述永磁转子101的温度超过所述预设的保护温度，则所述PLC控制箱6向变频器7发送降低频率的指令，否则发送保持频率不变的指令；
所述的变频器7输出端与电动机3连接，若所述变频器7接受到降低频率的指令，则会向所述电动机3发送停机指令；
所述电动机3若接受到停机指令，则所述输入轴103转速为零，由于电磁感应原理，此时所述输出轴104转速也为零，即调速型磁力耦合器1不传递动力；否则电动机3接收到继续运行指令，调速型磁力耦合器1继续传递动力。
一种调速型磁力耦合器过载保护方法，其特征在于包括以下步骤：
(A)当工作机2正常运转时，所述的转速传感器4检测所述的铜转子102转速不超过所述预设的保护转速，所述的转速传感器4将判断结果发送至所述PLC控制箱6；所述的温度传感器5检测所述永磁转子101的温度不超过所述预设的保护温度，所述的温度传感器5将判断结果发送至所述PLC控制箱6；
所述PLC控制箱6向所述变频器7发送保持频率不变指令，则电动机3接收到继续运行指令，调速型磁力耦合器1继续传递动力；
(B)当工作机2过载或卡机时，所述的转速传感器4检测所述铜转子102转速超过所述预设的保护转速，所述的转速传感器4将判断结果发送至所述PLC控制箱6；所述的温度传感器5检测所述永磁转子101的温度超过所述预设的保护温度，所述的温度传感器5将判断结果发送至所述PLC控制箱6；
所述转速传感器4检测到的转速大于预设保护转速或所述温度传感器5检测到的温度大于预设保护温度，所述PLC控制箱6都会向所述变频器7发送降低频率的指令，所述变频器7接受到降低频率的指令，则会向所述电动机3发送停机指令，所述电动机3若接受到停机指令，所述输入轴103转速为零，则所述铜转子102的转速也为零，由于电磁感应原理，此时所述永磁转子101与输出轴104转速也为零，即调速型磁力耦合器1停止传递动力，能够避免调速型磁力耦合器的转差、温度升高，使得永磁材料的热稳定性降低，起到过载保护作用。

Claims (2)

1.一种调速型磁力耦合器过载保护装置，其特征在于，包括：
一种调速型磁力耦合器过载保护装置，包括调速型磁力耦合器、工作机(2)、电动机(3)、转速传感器(4)、红外温度传感器(5)、PLC控制箱(6)和变频器(7)；
所述的调速型磁力耦合器包括调速型磁力耦合器外壳(1)、永磁转子(101)、铜转子(102)、输入轴(103)及输出轴(104)；
所述的PLC控制箱(6)输出端与变频器(7)接入端连接，若所述转速传感器(4)向PLC控制箱(6)发送所述铜转子(102)的转速超过所述预设的保护转速，则所述PLC控制箱(6)向变频器(7)发送降低频率的指令，否则发送保持频率不变的指令；若所述温度传感器(5)向PLC控制箱(6)发送所述永磁转子(101)的温度超过所述预设的保护温度，则所述PLC控制箱(6)向变频器(7)发送降低频率的指令，否则发送保持频率不变的指令；
所述的变频器(7)输出端与电动机(3)连接，若所述变频器(7)接受到降低频率的指令，则会向所述电动机(3)发送停机指令；
所述电动机(3)若接受到停机指令，则所述输入轴(103)转速为零，此时所述输出轴(104)转速也为零，即调速型磁力耦合器(1)不传递动力；否则电动机(3)接收到继续运行指令，调速型磁力耦合器(1)继续传递动力。
2.一种调速型磁力耦合器过载保护方法，其特征在于，包括以下步骤：
当工作机(2)正常运转时，所述的转速传感器(4)检测所述的铜转子(102)转速不超过所述预设的保护转速，所述的转速传感器(4)将判断结果发送至所述PLC控制箱(6)；所述的温度传感器(5)检测所述永磁转子(101)的温度不超过所述预设的保护温度，所述的温度传感器(5)将判断结果发送至所述PLC控制箱(6)；
所述PLC控制箱(6)向所述变频器(7)发送保持频率不变指令，则电动机3接收到继续运行指令，调速型磁力耦合器(1)继续传递动力；
当工作机(2)过载或卡机时，所述的转速传感器(4)检测所述铜转子(102)转速超过所述预设的保护转速，所述的转速传感器(4)将判断结果发送至所述PLC控制箱(6)；所述的温度传感器(5)检测所述永磁转子(101)的温度超过所述预设的保护温度，所述的温度传感器(5)将判断结果发送至所述PLC控制箱(6)；
所述转速传感器(4)检测到的转速大于预设保护转速或所述温度传感器(5)检测到的温度大于预设保护温度，所述PLC控制箱(6)都会向所述变频器(7)发送降低频率的指令，所述变频器(7)接受到降低频率的指令，则会向所述电动机(3)发送停机指令，所述电动机(3)若接受到停机指令，所述输入轴(103)转速为零，由于电磁感应原理，此时所述输出轴(104)转速也为零，即调速型磁力耦合器(1)停止传递动力，能够避免调速型磁力耦合器的转差、温度升高，使得永磁材料的热稳定性降低，起到过载保护作用。
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