CN109831087A - 一种新型复合永磁涡流调速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型复合永磁涡流调速器，包括两个筒式串联结构和一个盘式结构，其中筒式结构采用双边永磁体转子和导体开槽的形式组成。所述调速器能够提高永磁涡流调速器磁能密度，降低涡流发热，提高输出功率，缩短大功率永磁涡流调速器的调节行程，提高调速性能和效率。在提供相同大小的输出功率的条件下，整个装置所需的体积更小，从而占用空间更小，材料得到节省，节约了经济成本。

Description

一种新型复合永磁涡流调速器

技术领域

本发明涉及电气控制工程技术领域，具体涉及一种新型复合永磁涡流调速器。

背景技术

随着能源与危机意识的不断加深，节能减排、推进绿色低碳发展已经得到世界各国的广泛关注，各国纷纷提出发展新能源，创新提高现有能源利用率，实现产业结构调整与升级的新举措。

调速是风机、泵类负载节能技术发展的新方向之一。电机的输出功率与转速的三次方成正比，因此降低转速调节负载流量或压力时，会降低电机的输出功率，从而实现节能效果。

永磁涡流调速器通过导体转子与永磁体转子之间磁场耦合，实现转矩传递,能够很好地在上述恶劣环境应用，同时也具有软启动、隔振、无需精确校准、不产生电磁干扰与谐波电流等优点。永磁涡流调速作为一种新型的非接触式柔性节能调速装置，当负载过载时，可以将电机和负载进行隔离，容易查找故障。非接触式联结有效地避免电机与负载之间的振动传递，并降低噪声，提高设备运行可靠性高，因此很大程度上减少运行成本。

随着永磁涡流调速器由小功率向大功率方向发展，现有永磁涡流调速器在非均匀高负载情况下，存在体积较大、温升较快、调节行程长、安装使用不便等系列问题。

发明内容

本发明针对上述缺陷，提供一种新型复合永磁涡流调速器，其具体技术方案如下：

一种新型复合永磁涡流调速器，包括电机轴和负载轴，所述电机轴和负载轴同轴线设置，电机轴和负载轴可沿轴向方向运动相互靠近或远离，其特征在于，所述电机轴和负载轴相对端部分布设置有盘式导体和盘式永磁体，所述电机轴上套接有圆筒状的电机背铁，所述电机背铁端部开口，所述负载轴上套接有负载内背铁和负载外背铁，所述负载内背铁和负载外背铁均为圆筒状结构，负载内背铁套接在负载外背铁内，电机背铁套接在负载内背铁外侧及负载内背铁帖内侧；所述电机背铁内外壁对应设置有筒式导体，所述外负载背铁内侧壁和内负载背铁外侧壁上分别对应设置有外层永磁体和内层永磁体。

作为本方案的一种改进，所述筒式导体、内层永磁体和外层永磁体均为圆环结构，且三者宽度相等。

作为本方案的一种改进，所述筒式导体为绕电机背铁侧壁一周均匀分布设置的条状圆弧板构成，电机背铁内外侧壁均匀设置有凹槽，构成筒式导体的条状圆弧板分别嵌入在凹槽内。

作为本方案的一种改进，所述筒式导体、内层永磁体和外层永磁体均设置有不少于2组，三者均沿轴向均匀分布设置。

作为本方案的一种改进，相邻的内层永磁体间距离大于筒式导体宽度，外层永磁体与内层永磁体对应设置。

作为本方案的一种改进，电机轴和负载轴相对端部间处于最大距离时，盘式导体和盘式永磁体间距离为单组筒式导体宽度。

作为本方案的一种改进，电机轴和负载轴相对端部间处于最大距离时，每组筒式导体刚好位于两组相邻的内层永磁体和外层永磁体之间。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有的技术效果是：

1、本发明通过设置两个筒式串联结构和一个盘式结构，提高永磁涡流调速器磁能密度，与占用相同体积的单独筒式或盘式永磁涡流调速器相比，可以明显提高输出功率；

2、本发明中所公开的调速器进一步减小整个调速器的体积和质量，便于实际应用过程中调速器的布置和安装；

3、本发明中筒式导体、内层永磁体和外层永磁体均设置有沿轴向均匀分布的多组，相对于传统的调速器，极大缩短了调节行程，大大提高调速性能和效率。

4、本发明中筒式结构和盘式结构的导体-永磁体组件具有统一的调节行程，便于集中进行调节。

5、本发明中筒式导体为多个弧形片状结构构成的环形导体，有效降低了涡流损耗，减少装置发热。

6、本发明中所公开的调速器，提供相同大小的输出功率，整个装置所需的体积更小，从而占用空间更小，材料得到节省，节约了经济成本。

附图说明

图1、所述新型复合永磁涡流调速器结构示意图；

图2、所述新型复合永磁涡流调速器截面图。

附图标记：1、电机轴；2、负载轴；3、电机背铁；4、负载内背铁；5、负载外背铁；6、盘式导体；7、盘式永磁体；8、筒式导体；9、内层永磁体；10、外层永磁体；11、气隙。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

如图1所示是一种新型复合永磁涡流调速器，包括电机轴1和负载轴2，电机轴1和负载轴2同轴线设置，电机轴1和负载轴2可沿轴向方向运动相互靠近或远离。电机轴1和负载轴2相对端部分布设置有盘式导体6和盘式永磁体7。电机轴1上套接有圆筒状的电机背铁3，电机背铁3端部开口，负载轴2上套接有负载内背铁4和负载外背铁5，负载内背铁4和负载外背铁5均为圆筒状结构，负载内背铁4套接在负载外背铁5内，电机背铁3套接在负载内背铁4外侧及负载内背铁4帖内侧。电机背铁3内外壁对应设置有筒式导体8，外负载背铁内侧壁和内负载背铁外侧壁上分别对应设置有外层永磁体10和内层永磁体9。

筒式导体8、内层永磁体9和外层永磁体10均为圆环结构，且三者宽度相等。筒式导体8、内层永磁体9和外层永磁体10均设置有2组，三者均沿轴向均匀分布设置。作为本方案的一种改进，相邻的内层永磁体9间距离大于筒式导体8宽度，外层永磁体10与内层永磁体9对应设置。电机轴1和负载轴2相对端部间处于最大距离时，盘式导体6和盘式永磁体7间距离为单组筒式导体8宽度，同时，每组筒式导体8刚好位于两组相邻的内层永磁体9和外层永磁体10之间。

如图2所示，筒式导体8为绕电机背铁3侧壁一周均匀分布设置的条状圆弧板构成，电机背铁3内外侧壁均匀设置有凹槽，构成筒式导体8的条状圆弧板分别嵌入在凹槽内。外层永磁体10和筒式导体8之间均有气隙11，内层永磁体9和筒式导体8间具有气隙11。

调速器在实际使用时，由于设置有多组筒式导体8、外层永磁体10和内层永磁体9，在进行调节时，在调节行程L的调节范围内，每组筒式导体8、外层永磁体10和内层永磁体9均进行了磁力调节，相对于传统的单筒式调节器，大大减小了调节行程L的长度，便于使用。同时，由于电机背铁3内外侧均设置有带有永磁铁的筒式背铁，在设备体积相同的情况下，大大增大了磁能密度，提高了调速器实际工作效率。由于筒式导体8为多块条状圆弧板组成，每块条状圆弧板之间具有一定间隙，有效降低了涡流损耗，减少装置发热。本发明中所公开的调速器，提供相同大小的输出功率，整个装置所需的体积更小，从而占用空间更小，材料得到节省，节约了经济成本。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

Claims (7)

1.一种新型复合永磁涡流调速器，包括电机轴(1)和负载轴(2)，所述电机轴(1)和负载轴(2)同轴线设置，电机轴(1)和负载轴(2)可沿轴向方向运动相互靠近或远离，其特征在于，所述电机轴(1)和负载轴(2)相对端部分布设置有盘式导体(6)和盘式永磁体(7)，所述电机轴(1)上套接有圆筒状的电机背铁(3)，所述电机背铁(3)端部开口，所述负载轴(2)上套接有负载内背铁(4)和负载外背铁(5)，所述负载内背铁(4)和负载外背铁(5)均为圆筒状结构，负载内背铁(4)套接在负载外背铁(5)内，电机背铁(3)套接在负载内背铁(4)外侧及负载内背铁(4)帖内侧；所述电机背铁(3)内外壁对应设置有筒式导体(8)，所述外负载背铁内侧壁和内负载背铁外侧壁上分别对应设置有外层永磁体(10)和内层永磁体(9)。

2.根据权利要求1所述的一种新型复合永磁涡流调速器，其特征在于，所述筒式导体(8)、内层永磁体(9)和外层永磁体(10)均为圆环结构，且三者宽度相等。

3.根据权利要求2所述的一种新型复合永磁涡流调速器，其特征在于，所述筒式导体(8)为绕电机背铁(3)侧壁一周均匀分布设置的条状圆弧板构成，电机背铁(3)内外侧壁均匀设置有凹槽，构成筒式导体(8)的条状圆弧板分别嵌入在凹槽内。

4.根据权利要求3所述的一种新型复合永磁涡流调速器，其特征在于，所述筒式导体(8)、内层永磁体(9)和外层永磁体(10)均设置有不少于2组，三者均沿轴向均匀分布设置。

5.根据权利要求4所述的一种新型复合永磁涡流调速器，其特征在于，相邻的内层永磁体(9)间距离大于筒式导体(8)宽度，外层永磁体(10)与内层永磁体(9)对应设置。

6.根据权利要求5所述的一种新型复合永磁涡流调速器，其特征在于，电机轴(1)和负载轴(2)相对端部间处于最大距离时，盘式导体(6)和盘式永磁体(7)间距离为单组筒式导体(8)宽度。

7.根据权利要求6所述的一种基于无线通信和电动葫芦的双钩同步升降方法，其特征在于，电机轴(1)和负载轴(2)相对端部间处于最大距离时，每组筒式导体(8)刚好位于两组相邻的内层永磁体(9)和外层永磁体(10)之间。