CN205544878U - 筒式组合屏蔽式永磁调速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于永磁调速技术领域，尤其涉及一种筒式组合屏蔽式永磁调速器，导体转子组件与永磁转子组件之间存在气隙，且永磁转子组件设置在导体转子组件的内周，筒式屏蔽组件设置在导体转子组件与永磁转子组件的气隙内，筒式屏蔽组件与永磁转子组件同轴设置，并可相对永磁转子组件转动，永磁转子组件位于筒式屏蔽组件的空间内，筒式屏蔽组件上设有磁通孔组。本实用新型的有益效果是：通过调节屏蔽组件在永磁转子组件上永磁体的屏蔽面积，调节永磁转子组件的转速，调节时永磁转子组件不发生轴向位移，省去了复杂的调节机构，占用空间小，可根据功率需要对导体转子组件、永磁转子组件和屏蔽组件进行增减，实现不同负载对不同功率的需求。

Description

筒式组合屏蔽式永磁调速器

技术领域

本实用新型属于永磁调速技术领域，尤其涉及一种筒式组合屏蔽式永磁调速器。

背景技术

在大型采矿、石油化工、电力及冶金等行业中，由于节能环保的需要，永磁调速装置的应用越来越广泛。永磁调速装置能适应各种恶劣环境，包括电网电压波动大、谐波严重、易燃易爆、潮湿、粉尘等场所，可在线调节负载的转速，以满足系统实际运行需要，实现调速节能，调速范围0-98％，节能率10％～65％。永磁调速技术简单、可靠，设备使用寿命长；无电磁波干扰问题；所以很多条件艰难的场所的调速装置逐渐被永磁调速器代替。

现有的永磁调速器主要有筒形永磁调速器和盘式永磁调速器，筒形调速器靠调节筒形永磁转子与筒形导体转子在轴线方向的相对位置，以改变永磁转子和导体转子耦合的有效部分，进而调节转矩，这就需要的较大的轴向空间以利于永磁转子和导体转子之间进行相对轴向的移动；而盘式永磁调速器通过调节盘形永磁转子和导体转子之间的气隙来进行转矩的调节，进而实现对负载的调速。也需要较大的轴向空间进行气隙的调节，产品轴向尺寸大，给现场改造带来很大的不便；调速时，永磁转子需要移动，设备悬臂长、振动大、容易损坏轴承、设备可靠性不好；调节时，由于永磁转子质量、转动惯量大、易冲击；调节装置负载、调节轴承受力过大易损坏；设备振动大、发热高、永磁体易失效；同时调节气隙时还需要克服较大的永磁吸力的作用。这样在一些空间受限的地方难以应用。对于需要大功率的负载，需要两组甚至多组永磁转子配合使用来满足负载需求，此时，永磁转子不仅发热量大，而且占用空间大，加之其体积庞大的调节机构，使得更加操作不方便。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种筒式组合屏蔽式永磁调速器，通过调节屏蔽组件在永磁转子组件上永磁体的屏蔽面积，调节永磁转子组件的转速，进而满足负载所需功率大小，调节时永磁转子组件不发生轴向位移，省去了复杂的调节机构，占用空间小，而且发热少，可根据功率需要对导体转子组件、永磁转子组件和屏蔽组件进行增减，实现不同负载对不同功率的需求。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种筒式组合屏蔽式永磁调速器，其特征在于包括导体转子组件、永磁转子组件、筒式屏蔽组件，所述导体转子组件与所述永磁转子组件之间存在气隙，且所述永磁转子组件设置在所述导体转子组件的内周，所述筒式屏蔽组件设置在所述导体转子组件与所述永磁转子组件的气隙内，所述筒式屏蔽组件与所述永磁转子组件同轴设置，并可相对所述永磁转子组件转动，所述永磁转子组件位于所述筒式屏蔽组件的空间内，所述筒式屏蔽组件上设有磁通孔组。

所述屏蔽组件通过设置在螺旋套上的凸轮轴承与螺旋套连接，所述螺旋套与第二联轴器连接，并可沿所述第二联轴器轴向移动，所述螺旋套、所述第二联轴器、所述永磁转子组件同轴设置。

所述螺旋套上设有导向键和螺旋槽，所述导向键设置在所述螺旋套内壁上，所述导向键与设置在所述第二联轴器外壁的导向槽配合连接，所述螺旋槽设置在所述螺旋套的外壁上，所述凸轮轴承设置在所述螺旋槽内。

所述导体转子组件包括第一联轴器、与第一联轴器连接的导体转子，所述导体转子包括与所述第一联轴器连接的导体盘、固定在导体盘上的铜环支撑件、设置在铜环支撑件内侧的铜环组，所述永磁转子组件设置在所述铜环组内周且二者之间存在气隙。

所述永磁转子组件包括第二联轴器、与第二联轴器连接的筒式永磁转子，所述筒式永磁转子包括永磁体组、永磁体安装件，所述永磁体组呈圆周均匀分布在所述永磁体安装件上，所述永磁体安装件与所述第二联轴器连接，所述永磁体组之间由隔磁材料层隔开。

所述筒式屏蔽组件包括屏蔽筒体、与屏蔽筒体固定的连接结构，所述永磁体组位于所述屏蔽筒体内周，所述屏蔽筒体上设有沿圆周分布并与所述永磁体组对应的所述磁通孔组；所述连接结构通过螺母、所述凸轮轴承与所述螺旋套连接。

所述铜环组包括设置在所述铜环支撑件内壁的第一铜环、第二铜环，所述永磁体组包括设置在所述永磁体安装件上呈圆周分布的第一组永磁体、第二组永磁体，所述第一铜环内周设有所述第一组永磁体，所述第二铜环内周设有第二组永磁体，所述屏蔽筒体位于所述第一组永磁体与所述第一铜环之间、第二组永磁体与所述第二铜环之间的气隙内，所述第一铜环与所述第一组永磁体形成第一屏蔽结构，所述第二铜环与所述第二组永磁体形成第二屏蔽结构，所述第一屏蔽结构与所述第二屏蔽结构之间设有所述隔磁材料层；

所述屏蔽筒体上设有第一组磁通孔、第二组磁通孔，所述第一组磁通孔、所述第二组磁通孔沿所述屏蔽筒体的圆周均匀分布，所述第一组磁通孔、所述第二组磁通孔分别与所述第一组永磁体、所述第二组永磁体对应。

所述屏蔽组件与电动执行器连接。

所述铜环组、所述永磁体组件、所述磁通孔组的组数均相同，且为一组或一组以上。

所述永磁体组件中永磁体的数量和所述磁通孔组中磁通孔的形状、数量相同。

本实用新型的有益效果是：导体转子组件中的铜环组数量、永磁转子组件中筒式永磁转子的数量以及屏蔽组件中磁通孔的组数均可以根据实际功率的需求进行调节，满足不同负载对功率的需求，并可通过屏蔽组件的磁通孔组与永磁体组之间的对应关系实现对永磁转子不同程度的屏蔽，实现了对负载转速从零到额定转速之间的任意调节，调节效果非常好；导向槽和导向键的配合实现了螺旋套在第二联轴器的轴向移动，螺旋槽和凸轮轴承的配合用于使屏蔽组件与永磁转子组件相对转动一定角度，螺旋套在负载轴联轴器上轴向移动的同时，通过凸轮轴承的作用使屏蔽筒体绕着轴线转动，实现了屏蔽筒体与永磁转子组件的相对转动，可以调整永磁体磁极露出面积的多少，进而实现对永磁转子的零屏蔽、部分屏蔽和完全屏蔽，达到调整输出扭矩的目的，使永磁转子的速度可以在零速到额定转速之间任意调节；调速时，永磁转子组件不需要移动，减小了设备的振动，使得轴承不易损坏，设备可靠性好，省去了其复杂的调节结构，设备结构简单易实现，设备占用空间小；同时永磁转子不需要移动，减小了设备的发热量。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例屏蔽组件的结构示意图；

图3为本实用新型螺旋套的结构示意图；

图4为本实用新型第二联轴器的结构示意图；

图5为本实用新型永磁体组被屏蔽组件完全屏蔽的结构示意图；

图6为本实用新型永磁体组处于完全开放状态的结构示意图。

图中，1-第一联轴器，2-导体盘，3-铜环支撑件，4-第一铜环，5-第一组永磁体，6-隔磁材料，7-第二铜环，8-第二组永磁体，9-永磁体安装件，10-屏蔽组件，11-螺母，12-凸轮轴承，13-轴承室，14-轴承，15-轴承端盖，16-螺旋套，17-第二联轴器，18-第一组磁通孔，19-第二组磁通孔，20-螺旋槽，21-导向键，22-导向槽，23-连接结构，24-屏蔽筒体。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做出说明。

本实用新型提供一种筒式组合屏蔽式永磁调速器，其特征在于包括导体转子组件、永磁转子组件、筒式屏蔽组件，所述导体转子组件与所述永磁转子组件之间存在气隙，且所述永磁转子组件设置在所述导体转子组件的内周，所述筒式屏蔽组件设置在所述导体转子组件与所述永磁转子组件的气隙内，所述筒式屏蔽组件与所述永磁转子组件同轴设置，并可相对所述永磁转子组件转动，所述永磁转子组件位于所述筒式屏蔽组件的空间内，所述筒式屏蔽组件上设有磁通孔组。

所述屏蔽组件通过设置在螺旋套上的凸轮轴承与螺旋套连接，所述螺旋套与第二联轴器连接，并可沿所述第二联轴器轴向移动，所述螺旋套、所述第二联轴器、所述永磁转子组件同轴设置。

所述螺旋套上设有导向键和螺旋槽，所述导向键设置在所述螺旋套内壁上，所述导向键与设置在所述第二联轴器外壁的导向槽配合连接，所述螺旋槽设置在所述螺旋套的外壁上，所述凸轮轴承设置在所述螺旋槽内。

所述导体转子组件包括第一联轴器、与第一联轴器连接的导体转子，所述导体转子包括与所述第一联轴器连接的导体盘、固定在导体盘上的铜环支撑件、设置在铜环支撑件内侧的铜环组，所述永磁转子组件设置在所述铜环内周且二者之间存在气隙。

所述永磁转子组件包括第二联轴器、与第二联轴器连接的筒式永磁转子，所述筒式永磁转子包括永磁体组、永磁体安装件，所述永磁体组呈圆周均匀分布在所述永磁体安装件上，所述永磁体安装件与所述第二联轴器连接，所述永磁体组之间由隔磁材料层隔开。

所述筒式屏蔽组件包括屏蔽筒体、与屏蔽筒体固定的连接结构，所述永磁体组位于所述屏蔽筒体内周，所述屏蔽筒体上设有沿圆周分布并与所述永磁体组对应的所述磁通孔组；所述连接结构通过螺母、所述凸轮轴承与所述螺旋套连接。

所述铜环组包括设置在所述铜环支撑件内壁的第一铜环、第二铜环，所述永磁体组包括设置在所述永磁体安装件上呈圆周分布的第一组永磁体、第二组永磁体，所述第一铜环内周设有所述第一组永磁体，所述第二铜环内周设有第二组永磁体，所述屏蔽筒体位于所述第一组永磁体与所述第一铜环之间、第二组永磁体与所述第二铜环之间的气隙内，所述第一铜环与所述第一组永磁体形成第一屏蔽结构，所述第二铜环与所述第二组永磁体形成第二屏蔽结构，所述第一屏蔽结构与所述第二屏蔽结构之间设有所述隔磁材料层；

所述屏蔽筒体上设有第一组磁通孔、第二组磁通孔，所述第一组磁通孔、所述第二组磁通孔沿所述屏蔽筒体的圆周均匀分布，所述第一组磁通孔、所述第二组磁通孔分别与所述第一组永磁体、所述第二组永磁体对应。

所述屏蔽组件与电动执行器连接。

所述铜环组、所述永磁体组件、所述磁通孔组的组数均相同，且为一组或一组以上。

所述永磁体组件中永磁体的数量和所述磁通孔组中磁通孔的形状、数量相同。

下面以两组永磁体组的情况对本实用新型进一步说明。

实施例：如图1所示，本实施例的设备的筒式组合屏蔽式永磁调速器包括导体转子组件、永磁转子组件、筒式屏蔽组件10。

导体转子组件包括第一联轴器1、与第一联轴器1连接的导体转子，导体转子包括与第一联轴器1连接的导体盘2、固定在导体盘2上的铜环支撑件3、设置在铜环支撑件3内侧的铜环组，永磁转子组件设置在铜环组内周且二者之间存在气隙，铜环组包括第一铜环4、第二铜环7。

永磁转子组件包括第二联轴器17、与第二联轴器17连接的筒式永磁转子，筒式永磁转子包括设置在所述永磁体安装件9上呈圆周分布的第一组永磁体5、第二组永磁体8以及永磁体安装件9，永磁体安装件9与第二联轴器17连接。

第一组永磁体5设置在第一铜环4内周，并与第一铜环4的位置对应，第二永磁体设置在第二铜环7的内周，并与第二铜环7的位置对应，第一组永磁体5(第一铜环4)和第二组永磁体8(第二铜环7)之间由隔磁材料层6隔开。

筒式屏蔽组件10包括屏蔽筒体24、与屏蔽筒体24固定的连接结构23，如图2所示，屏蔽筒体24位于第一组永磁体5与第一铜环4、第二组永磁体8与第二铜环7之间的气隙内，第一组永磁体5、第二组永磁体8设置在屏蔽筒体24内周，在屏蔽筒体24上设置沿圆周分布的第一组磁通孔18、第二组磁通孔19，第一组磁通孔18、第二组磁通孔19分别与第一组永磁体5、第二组永磁体8的位置对应，且形状和数量相同。

所述屏蔽组件10由电动执行器控制，实现屏蔽组件10与永磁转子组件之间的同步转动与相对运动，此过程通过螺旋套16实现，具体为：如图1所示，连接结构23的一端通过设置在螺旋套16上的凸轮轴承12与螺旋套16连接，凸轮轴承12由螺母11固定，螺旋套16与第二联轴器17连接，螺旋套16和轴承室13通过轴承14连接，轴承14设置在轴承室13内，轴承室13端部设有轴承端盖15；螺旋套16上设有导向键21和螺旋槽20，如图3所示，导向键21设置在所述螺旋套16内壁上，导向键21与设置在第二联轴器17外壁的导向槽22(如图4所示)配合连接，螺旋槽20设置在螺旋套16的外壁上，凸轮轴承12设置在所述螺旋槽20内，螺旋槽20和凸轮轴承12实现了屏蔽环与永磁转子的相互转动，进而产生一定角度，实现屏蔽组件10上磁通孔组对永磁转子组件内的永磁体在不同程度的屏蔽，可调节转速；导向键21和导向槽22实现了屏蔽组件10可沿第二联轴器17轴向移动，螺旋套16、第二联轴器17、永磁转子组件同轴设置。

电动执行器用于控制调节屏蔽组件10的转动，其可以为气缸、液压缸等结构，或者为控制更精确的伺服电机或步进电机，凡是能实现本实用新型的控制结构均为本实用新型的保护范围。

工作原理：当导体转子组件随电机以额定转速运行时，铜环组件切割永磁体组的磁力线，铜环组上产生感应涡电流，从而形成涡流磁场，涡流磁场与永磁体组的磁场耦合作用，产生扭矩带动永磁转子组件和负载一起转动；

设备正常运转时，屏蔽组件10与永磁转子组件同步运行，通过电动执行器作用，可以使屏蔽组件10与永磁转子组件之间相互转动，当转动到某一位置，屏蔽组件10上的磁通孔组与永磁转子组件上的永磁体组相对应时，此时永磁体组的磁力线完全通过导体转子组件上对应的铜环组件，产生的涡流最大，产生的扭矩最大，负载的转速最大，如图6所示；当转动到某一位置时，屏蔽组件10上的磁通孔组与永磁体组完全不对应，此时永磁体组的磁力线完全被屏蔽组件10屏蔽住，磁力线无法通过导体转子组件上的铜环组，所以铜环组上不产生涡流，不产生扭矩，永磁转子组件与负载的转速为零，如图5所示。

此结构为两组永磁体组的情况，每组永磁体组对应一铜环组，并对应一组磁通孔，根据电机与负载实际功率大小，可以选择一组永磁体组，也可以选择三组、四组甚至更多组，只需在屏蔽筒体24上设置相应组数的磁通孔组。本实用新型的永磁铁组、铜环组的组数可根据实际功率进行选择。

以上对本实用新型的实例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种筒式组合屏蔽式永磁调速器，其特征在于包括导体转子组件、永磁转子组件、筒式屏蔽组件，所述导体转子组件与所述永磁转子组件之间存在气隙，且所述永磁转子组件设置在所述导体转子组件的内周，所述筒式屏蔽组件设置在所述导体转子组件与所述永磁转子组件的气隙内，所述筒式屏蔽组件与所述永磁转子组件同轴设置，并可相对所述永磁转子组件转动，所述永磁转子组件位于所述筒式屏蔽组件的空间内，所述筒式屏蔽组件上设有磁通孔组。

2.根据权利要求1所述的筒式组合屏蔽式永磁调速器，其特征在于所述屏蔽组件通过设置在螺旋套上的凸轮轴承与螺旋套连接，所述螺旋套与第二联轴器连接，并可沿所述第二联轴器轴向移动，所述螺旋套、所述第二联轴器、所述永磁转子组件同轴设置。

3.根据权利要求2所述的筒式组合屏蔽式永磁调速器，其特征在于所述螺旋套上设有导向键和螺旋槽，所述导向键设置在所述螺旋套内壁上，所述导向键与设置在所述第二联轴器外壁的导向槽配合连接，所述螺旋槽设置在所述螺旋套的外壁上，所述凸轮轴承设置在所述螺旋槽内。

4.根据权利要求2或3所述的筒式组合屏蔽式永磁调速器，其特征在于所述导体转子组件包括第一联轴器、与第一联轴器连接的导体转子，所述导体转子包括与所述第一联轴器连接的导体盘、固定在导体盘上的铜环支撑件、设置在铜环支撑件内侧的铜环组，所述永磁转子组件设置在所述铜环组内周且二者之间存在气隙。

5.根据权利要求4所述的筒式组合屏蔽式永磁调速器，其特征在于所述永磁转子组件包括第二联轴器、与第二联轴器连接的筒式永磁转子，所述筒式永磁转子包括永磁体组、永磁体安装件，所述永磁体组呈圆周均匀分布在所述永磁体安装件上，所述永磁体安装件与所述第二联轴器连接，所述永磁体组之间由隔磁材料层隔开。

6.根据权利要求5所述的筒式组合屏蔽式永磁调速器，其特征在于所述筒式屏蔽组件包括屏蔽筒体、与屏蔽筒体固定的连接结构，所述永磁体组位于所述屏蔽筒体内周，所述屏蔽筒体上设有沿圆周分布并与所述永磁体组对应的所述磁通孔组；所述连接结构通过螺母、所述凸轮轴承与所述螺旋套连接。

7.根据权利要求6所述的筒式组合屏蔽式永磁调速器，其特征在于所述铜环组包括设置在所述铜环支撑件内壁的第一铜环、第二铜环，所述永磁体组包括设置在所述永磁体安装件上呈圆周分布的第一组永磁体、第二组永磁体，所述第一铜环内周设有所述第一组永磁体，所述第二铜环内周设有第二组永磁体，所述屏蔽筒体位于所述第一组永磁体与所述第一铜环之间、第二组永磁体与所述第二铜环之间的气隙内，所述第一铜环与所述第一组永磁体形成第一屏蔽结构，所述第二铜环与所述第二组永磁体形成第二屏蔽结构，所述第一屏蔽结构与所述第二屏蔽结构之间设有所述隔磁材料层；

所述屏蔽筒体上设有第一组磁通孔、第二组磁通孔，所述第一组磁通孔、所述第二组磁通孔沿所述屏蔽筒体的圆周均匀分布，所述第一组磁通孔、所述第二组磁通孔分别与所述第一组永磁体、所述第二组永磁体对应。

8.根据权利要求1、2、3、5、6、7任一项所述的筒式组合屏蔽式永磁调速器，其特征在于所述屏蔽组件与电动执行器连接。

9.根据权利要求6所述的筒式组合屏蔽式永磁调速器，其特征在于所述铜环组、所述永磁体组件、所述磁通孔组的组数均相同，且为一组或一组以上。

10.根据权利要求6所述的筒式组合屏蔽式永磁调速器，其特征在于所述永磁体组件中永磁体的数量和所述磁通孔组中磁通孔的形状、数量相同。