CN113595332A - 一种螺杆泵直驱变频永磁电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种螺杆泵直驱变频永磁电机，属于电机技术领域，包括壳体、安装板，壳体固定安装在安装板上，安装板上转动安装有转动环，转动环上圆周分布有永磁铁，转动环内圈圆周固定安装有伸缩轴，安装块安装在伸缩轴的活动端，安装块上设有螺纹孔，螺纹孔用于实现螺杆与安装块的连接固定，转动环的外部设置有与转动环同轴的导电壳体，导电壳体在调速装置的驱动下转动，本发明还设置有用于调节电压的变压器和过载保护器，电路中设置的交流接触器和中间继电器可实现电路的缺相保护，本发明具有调速方便、功能多样、安全可靠的特点。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种螺杆泵直驱变频永磁电机。
背景技术
三相交流异步电动机是一种将电能转化为机械能的电力拖动装置，它主要由定子、转子和它们之间的气隙构成，对定子绕组通往三相交流电源后，产生旋转磁场并切割转子，获得转矩，常规的三相电机的转速需要外加传动装置实现调速，而且整个使用过程中转速不可调节，无法在电机起步时获得较大的扭矩，不能达到很好的使用效果，现有技术(CN202121319247.1)提供了一种PCB永磁增容电机，定子和转子相互平行设置，中轴外围套接定子，且定子为PCB板，定子内部包括若干沿轴向设置的导线圈，每个导向圈均包括若干沿径向设置的螺旋线圈，若干螺旋线圈均线路相连接，定子的两端分别设置一个转子，每个转子的中部均固定安装至中轴的外围。本实用新型所述的一种PCB永磁增容电机，相较于传动无刷电机，该电机的体积和重量更小，适用于高速应用，且输出稳定，制作成本低，但是无法实现电机使用过程中输出转速的变化，局限性较大，而且没有相应的电机保护装置，故障发生时易造成电机的损坏。
发明内容
针对上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种螺杆泵直驱变频永磁电机，包括壳体、安装板，所述的壳体安装在安装板上，所述的壳体和安装板之间设置有转动安装在安装板上的转动环，转动环上圆周均匀分布多个永磁铁，所述的转动环外部设有与转动环同轴的导电壳体，所述的导电壳体固定安装在底板上，所述的底板在调速装置的作用下转动安装在安装板上，所述的导电壳体内圈圆周均匀安装多个驱动线圈，所述的安装板上还安装有用于调节电流的变压器和用于过载保护的过载保护器。
进一步的，所述的转动环内圈通过伸缩轴圆周均匀安装有多个安装块，所述的安装块上设有用于与螺杆固定连接的螺纹孔。
进一步的，所述的导电壳体上设有三个导电环，所述的三个导电环与安装在安装板上的电刷接触，设置在导电壳体内圈的驱动线圈与三个导电环连接。
进一步的，所述的调速装置包括同轴固定安装在底板上的齿圈，所述的齿圈转动安装在安装板上，齿圈与第一齿轮形成齿轮配合，第一齿轮转动安装在安装板上，第一齿轮同时与第二齿轮形成齿轮配合，第二齿轮同轴转动安装在转动环上，第三齿轮与第二齿轮同轴固定安装，第三齿轮与第四齿轮形成齿轮传动，第四齿轮转动安装在安装板上，同时第四齿轮与驱动齿轮形成齿轮配合，驱动齿轮在调速电机的驱动下转动。
进一步的，所述的变压器包括固定安装在导电壳体上的调压线圈，所述的调压线圈上滑动安装有滑动触点的第一端，所述的滑动触点的第二端与丝杠形成螺纹配合，所述的丝杠转动安装在第一支架上，丝杠远离导电壳体的一端设有旋钮，所述的滑动触点上设有接线端子，所述的丝杠为绝缘材质。
进一步的，所述的过载保护器包括固定安装在安装板上的第二支架，磁铁滑块滑动安装在第二支架上，磁铁滑块与第二支架之间安装有与磁铁滑块同轴的弹簧，磁铁滑块的端部安装有接触片，所述的接触片的端部设置在接触座的凹槽里，安装板上还固定安装有与磁铁滑块同轴的电磁铁。
进一步的，所述的安装板上还设有交流接触器、中间继电器、变频器，所述的电刷与电源连接，为多个驱动线圈供电，变压器和过载保护器串联在供电电路中，所述的驱动线圈数量为9个，9个驱动线圈呈Y型连接，交流接触器中的常开触点串联在主电路中，中间继电器中的常开触点串联在与交流接触器连接的控制电路中。
本发明与现有技术相比的有益效果是：(1)本发明设置的调速装置能够在电机的使用过程中调节电机的输出转速，更好的适应了使用需求；(2)本发明设置的安装块通过伸缩轴连接，能够使该螺杆泵直驱变频永磁电机与不同直径的轴进行安装，使用方便；(3)本发明设置的变压器能够控制电路中的电流，减少发热，延长电机寿命；(4)本发明设置的过载保护器能够保护电机，防止电流过大烧毁电机，安全可靠；(5)本发明设置的交流接触器和中间继电器能够在缺相时自动断电，减少电机的故障损耗。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2-图4、图6为本发明去掉壳体后的结构示意图。
图5为本发明变压器的结构示意图。
图7为本发明过载保护器的结构示意图。
图8、图9为本发明去掉壳体和盖板后的结构示意图。
图10为本发明调速装置结构示意图。
图11为本发明电路连接图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例：一种螺杆泵直驱变频永磁电机，包括壳体101、安装板129，壳体101固定安装在安装板129上，安装板129上转动安装有转动环123，转动环123上圆周分布有永磁铁124，转动环123内圈圆周固定安装有伸缩轴125，安装块126安装在伸缩轴125的活动端，安装块126上设有螺纹孔127，螺纹孔127用于实现螺杆与安装块126的连接固定，转动环123的外部设置有与转动环123同轴的导电壳体106，导电壳体106同轴固定安装在底板128上，底板128在调速装置108的驱动下转动安装在安装板129上，导电壳体106内圈圆周均匀安装有驱动线圈122，导电壳体106上设有三个导电环，三个导电环与驱动线圈122连接在一起，安装板129上设有与导电环接触的电刷105，导电壳体106上方固定安装有盖板102。
调速装置108中的齿圈130同轴固定安装在底板128上，第一齿轮131与齿圈130形成齿轮配合，第一齿轮131有三个，三个第一齿轮131圆周均匀分布在齿圈130内圈，第一齿轮131转动安装在安装板129上，第一齿轮131与第二齿轮132形成齿轮配合，第二齿轮132转动安装在转动环123上，第三齿轮133同轴固定安装在第二齿轮132上，第三齿轮133与第四齿轮134形成齿轮配合，第四齿轮134转动安装在安装板129上，第四齿轮134与驱动齿轮135形成齿轮配合，驱动齿轮135同轴固定安装在调速电机136的输出轴上，调速电机136固定安装在安装板129上，在调速电机136的驱动下，驱动齿轮135通过第四齿轮134驱动第三齿轮133转动，第三齿轮133带动第二齿轮132转动，第二齿轮132通过第一齿轮131驱动齿圈130转动，齿圈130转动带动底板128和导电壳体106转动，驱动线圈122在电刷105通电的情况下驱动转动环123转动，与此同时，调速装置108驱动底板128和导电壳体106与转动环123同向转动即实现了转动环123的加速，调速装置108驱动底板128和导电壳体106与转动环123反向转动即实现了转动环123的减速，即实现了输出转速的调节，满足电机启动时对低转速高扭矩和转速可调的需求。
变压器103中的调压线圈111固定安装在导电壳体106上，滑动触点112第一端滑动安装在调压线圈111上，滑动触点112第二端与丝杠113形成螺纹配合，丝杠113转动安装在第一支架115上，丝杠113远离导电壳体106的一端设有旋钮114。
过载保护器109中的第二支架119固定安装在安装板129上，磁铁滑块117滑动安装在第二支架119上，弹簧118与磁铁滑块117同轴，弹簧118第一端固定安装在磁铁滑块117上，弹簧118第二端固定安装在第二支架119上，接触片120固定安装在磁铁滑块117的端部，接触片120的端部设置在接触座121的凹槽里，接触座121固定安装在安装板129上，电磁铁116固定安装在安装板129上且与磁铁滑块117同轴。
电刷105连接电源与导电壳体106内部的驱动线圈122，变压器103和过载保护器109串联在供电电路中，所述的驱动线圈122数量为9个，9个驱动线圈122呈Y型连接，交流接触器104中的常开触点串联在主电路中，中间继电器107中的常开触点串联在与交流接触器104连接的控制电路中。
在使用时，首先将螺杆泵的螺杆放置在安装块126的中间，螺杆通过螺栓固定安装在安装块126上，电刷105通电，电流通过驱动线圈122，驱动线圈122带电产生磁场，由于转动环123中永磁铁124的存在，转动环123在磁力的作用下转动，转动环123通过伸缩轴125和安装块126驱动螺杆转动，伸缩轴125内部为空气，转动过程产生的热量通过热胀冷缩远离使得伸缩轴125伸长，使得安装块126与螺杆之间的应力增大，使连接更加牢固，通过转动旋钮114驱动滑动触点112在调压线圈111上滑动，滑动触点112上设有接线端子，滑动过程中即改变接入电路中的调压线圈111的长度，即改变了驱动线圈122两端的电压，同时会改变电路中的电流大小，电磁铁116串联接在电路中，磁铁滑块117靠近电磁铁116的一端和接触座121上均设有接线端子，当电路中的电流过大时，电磁铁116的磁力达到一定值，将磁铁滑块117吸引在电磁铁116上，接触片120为脆性导电材料，磁铁滑块117滑动过程中，驱动接触片120在接触座121上滑动，由于接触座121上凹槽的存在，接触座121在凹槽的阻挡下发生断裂，使得电路断开，实现电路的过载保护，变频器110与调速电机136连接在一起，变频器110用于实现电路的调频，工作时交流接触器104和中间继电器107的常开触点闭合，当交流接触器104和中间继电器107检测到电路发生缺相故障时，驱动交流接触器104和中间继电器107的常开触点打开，使电路断电，防止电机损坏。
本发明不局限上述具体实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种螺杆泵直驱变频永磁电机，包括壳体、安装板，其特征在于：所述的壳体安装在安装板上，所述的壳体和安装板之间设置有转动安装在安装板上的转动环，转动环上圆周均匀分布多个永磁铁，所述的转动环外部设有与转动环同轴的导电壳体，所述的导电壳体固定安装在底板上，所述的底板在调速装置的作用下转动安装在安装板上，所述的导电壳体内圈圆周均匀安装多个驱动线圈，所述的安装板上还安装有用于调节电流的变压器和用于过载保护的过载保护器。
2.根据权利要求1所述的一种螺杆泵直驱变频永磁电机，其特征在于：所述的转动环内圈通过伸缩轴圆周均匀安装有多个安装块，所述的安装块上设有用于与螺杆固定连接的螺纹孔。
3.根据权利要求1所述的一种螺杆泵直驱变频永磁电机，其特征在于：所述的导电壳体上设有三个导电环，所述的三个导电环与安装在安装板上的电刷接触，设置在导电壳体内圈的驱动线圈与三个导电环连接。
4.根据权利要求1所述的一种螺杆泵直驱变频永磁电机，其特征在于：所述的调速装置包括同轴固定安装在底板上的齿圈，所述的齿圈转动安装在安装板上，齿圈与第一齿轮形成齿轮配合，第一齿轮转动安装在安装板上，第一齿轮同时与第二齿轮形成齿轮配合，第二齿轮同轴转动安装在转动环上，第三齿轮与第二齿轮同轴固定安装，第三齿轮与第四齿轮形成齿轮传动，第四齿轮转动安装在安装板上，同时第四齿轮与驱动齿轮形成齿轮配合，驱动齿轮在调速电机的驱动下转动。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种螺杆泵直驱变频永磁电机，其特征在于：所述的变压器包括固定安装在导电壳体上的调压线圈，所述的调压线圈上滑动安装有滑动触点的第一端，所述的滑动触点的第二端与丝杠形成螺纹配合，所述的丝杠转动安装在第一支架上，丝杠远离导电壳体的一端设有旋钮，所述的滑动触点上设有接线端子，所述的丝杠为绝缘材质。
6.根据权利要求1-4任一项所述的一种螺杆泵直驱变频永磁电机，其特征在于：所述的过载保护器包括固定安装在安装板上的第二支架，磁铁滑块滑动安装在第二支架上，磁铁滑块与第二支架之间安装有与磁铁滑块同轴的弹簧，磁铁滑块的端部安装有接触片，所述的接触片的端部设置在接触座的凹槽里，安装板上还固定安装有与磁铁滑块同轴的电磁铁。
7.根据权利要求1所述的一种螺杆泵直驱变频永磁电机，其特征在于：所述的安装板上还设有交流接触器、中间继电器、变频器，所述的电刷与电源连接，为多个驱动线圈供电，变压器和过载保护器串联在供电电路中，所述的驱动线圈数量为9个，9个驱动线圈呈Y型连接，交流接触器中的常开触点串联在主电路中，中间继电器中的常开触点串联在与交流接触器连接的控制电路中。
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