CN206412921U - 一种热管冷却永磁调速器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种热管冷却永磁调速器，包括导体转子、永磁转子、第一轴、第二轴、调节器、叶片、箱体和喷嘴，导体转子固定安装在第二轴上，永磁转子固定安装在第一轴上，调节器与永磁转子轴向位置固定，第一轴、第二轴、导体转子、调节器和永磁转子同轴设置，永磁转子的圆盘上设置有若干个永磁体，导体转子的内周设置有导体环，导体环和永磁体套在一起，两者尺寸相应，之间有气隙，叶片固定安装在导体转子的外侧面，喷嘴伸入箱体内部，喷嘴的喷液方向对着导体转子和永磁转子的非耦合表面。本实用新型的有益效果是，冷却液喷嘴和叶片的设置，对于永磁转子和导体转子能够起到最大限度的降温，同时能够实现空气对流冷却，实现大功率的调速。
Description
技术领域
本实用新型属于调节转速的装置，尤其是涉及一种热管冷却永磁调速器。
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发。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，节能率10％～65％。永磁调速器在电机全速运转的情况下，调节输出转速，解决了电机和负载无机械接触的情况下传输功率和调节转速的问题，永磁调速器结构简单、体积小、传输功率密度高，且轴向载荷小，调速时需要的驱动力小。同时，永磁调速器存在散热不好的问题，永磁调速器在结构上虽然采取了一定的散热措施，但是在功率较大时，导体转子的发热量很大，当永磁调速器的功率大到一定数值，在某些转速下，导体盘在运行中发出的热量有可能使永磁调速器不能正常工作。冷却散热设计不先进，排热能力不强，永磁体温度逐渐升高，磁涡流效应逐渐减弱，导致强负荷条件下无法长期稳定运行。
发明内容
本实用新型要解决的问题是提供一种热管冷却永磁调速器，不仅具有现行的永磁调速器的功能，而且能够将自身工作时产生的热量有效散掉。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种热管冷却永磁调速器，包括导体转子、永磁转子、第一轴、第二轴和调节器，导体转子固定安装在第二轴上，永磁转子固定安装在第一轴上，调节器与永磁转子轴向位置固定，第一轴、第二轴、导体转子、调节器和永磁转子同轴设置，永磁转子设于导体转子的内腔，导体转子的内周设有导体环，导体环与永磁转子的永磁体套合在一起，之间有气隙，还包括热管、叶片、箱体和喷嘴，叶片固定安装在导体转子的外侧面，喷嘴伸入箱体内部，喷嘴的喷液方向对着导体转子和永磁转子的非耦合表面，导体环通过热管与叶片连通。导体转子内周有内外两个导体环，分别设置在永磁转子的永磁体的内外两侧。
其中，导体转子和永磁转子均为筒形结构。热管为有芯热管。热管设于导体环的端向远离轴心方向倾斜。喷嘴上设有开关。
进一步的，永磁转子和导体转子的筒底上设置有通风孔。
进一步的，箱体为蜗壳状，底部设有排液孔。
本实用新型具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，具有结构简单、紧凑，永磁调速器运转时，由于利用了热管，导体环工作时发出的热量能迅速导出在叶片上散掉。同时，冷却液经喷嘴喷出，喷射在导体转子和永磁转子的非耦合表面进行冷却，由于离心力的作用，通过叶片甩出，冷却液喷嘴和热管的设置，对于永磁转子和导体转子能够起到最大限度的降温，因此永磁调速器的功率可以做的较大，实现大功率的调速。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型A-A剖视图。
图中：
1、第一轴 2、花键套 3、调节器
41、永磁喷嘴 42、喷嘴 43、导体喷嘴
5、通风孔 6、永磁转子 7、导体环
8、永磁体 9、热管 10、导体转子
11、叶片 12、蜗壳 13、第一轴
14、第二轴
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示的第一个实施例，本实用新型提供一种热管冷却永磁调速器，包括导体转子10、永磁转子6、第一轴1、第二轴13和调节器3，导体转子10固定安装在第二轴13上，导体转子10内周设置有内外两个导体环7，分别设置在永磁转子6的永磁体8的内外两侧，两个导体环7的制作材料为紫铜，导体转子10的导体环7与永磁转子6的永磁体8套在一起，导体环7与永磁体8尺寸相对应，两者之间设置有气隙。永磁转子6固定安装在花键套2上，花键套2的外筒壁上安装有两个轴承，轴承的外套上装有调节器3，花键套2通过花键安装在第一轴1上，第一轴1与花键套2配合部分有花键，该花键与花键套2的内花键相应，调节器3与永磁转子6轴向位置固定。花键套2、永磁转子6、轴承和调节器3均与第一轴1共轴心。第一轴1、第二轴13、导体转子10和永磁转子6同轴设置，永磁转子6设于导体转子10的内腔，永磁转子6与导体转子10之间设置有径向气隙。导体转子10的导体环7通过热管9与叶片11连通，将导体环7上产生的热量传递给叶片11进行散热，热管9位有芯热管，导热速度快。导体转子10和永磁转子6均为筒形结构，导体转子10的本体制作材料为铝材。导体环7的作用是进一步增加导体转子10旋转时产生的涡流电流的强度，进而增强所产生的感应磁场，进一步有效传递转矩。驱动第二轴13，第二轴13转动带动导体转子10旋转，切割永磁转子6产生的磁力线，在导体环7内产生涡流电流，涡流电流产生感应磁场，与永磁转子6产生的永磁磁场相互作用，实现扭矩和转速的传递。
还包括叶片11、箱体12和喷嘴41、42和43，叶片11固定安装在导体转子10的外侧面，叶片11为翅片。永磁转子6和导体转子10的筒底上设置有通风孔5。通风孔5呈扇形状，通风孔5周向均布在永磁转子6筒底的中心区域，数量为3～8个。永磁转子6筒底上的通风孔5的内弧在同一圆周上，外弧在同一圆周上，两个圆周为以永磁转子6中心为圆心的同心圆。通风孔5设置不影响永磁转子6与风机、水泵或压缩机负载轴的连接，也不影响永磁转子的永磁体8的布置。相邻两通风孔5间壁宽度能保证永磁转子转动时所必须承受的机械强度。永磁转子6筒底上设置通风孔5,一方面可以供气隙空间内热风或冷却液轴向流出气隙空间，另一方面可以有效减轻永磁转子6的重量，提高扭矩传递效率，减少对轴及轴承的径向危害。
如图2所示，叶片11固定安装在导体转子10的外侧面，数量为多个。叶片11外装有带进风口12的蜗壳。永磁调速器运转时，由于离心力的作用，冷空气从叶片11近轴心端进入，通过叶片11向外甩出，发热量最大的导体环7上的热量传导在叶片11上被散掉。在叶片11的外面加装蜗壳，可以使出风定向，减少噪音。导体转子10筒底外侧面上的叶片11起到了离心风机的作用，风量大，带走的热量多，叶片11与导体转子10本体连在一起，将发热量大的导体环7的热量导出在叶片11上，与进入的冷空气热交换充分，进一步增强冷却效果，叶片11的排列趋于径向，增强了导体转子10的整体强度。叶片11为翅片，翅片为由厚1mm～2mm薄铜片或薄铝片加工制成的散热翅片。翅片呈直角梯形状，翅片下底长度是上底长度的1～3倍，翅片直角腰周向均匀固定在导体转子10筒底上。
喷嘴41、42和43伸入蜗壳12内部，喷嘴41、42和43的喷液方向对着导体转子10和永磁转子6的非耦合表面。导体转子10的非耦合表面包括该导体转子10的外圆柱面；喷嘴43用于喷淋冷却导体转子10的外圆柱面。永磁转子6的非耦合表面包括该永磁转子6的外端面和外露部分的外圆柱面，喷嘴41用于向永磁转子6的外端面喷淋冷却液。当调速器3向外移动永磁转子6，使永磁转子6向远离导体转子10方向移动，永磁转子6的外圆柱面有一部分外露，该外露部分的外圆柱面也属于非耦合表面。喷嘴43用于喷洒永磁转子6外露部分的外圆柱面。由此最大程度地提高了永磁转子6的冷却效果，保证长时间使用中永磁转子6的磁性不退化。喷嘴上设有开关，能够随时开启关闭。
位于导体转子10上的翅片相当于离心风机的作用，导体转子10转动时，在离心力的作用下，冷却液流经导体环7与永磁体8之间的气隙并被甩向蜗壳壁，冷却液沿着蜗壳壁流下向蜗壳12底部汇聚，由蜗壳底部的排液孔14排出。
本实例的工作过程：第二轴13带动导体转子10转动，切割永磁转子6产生的磁力线，在导体环7内产生涡流电流，涡流电流产生感应磁场，与永磁转子6产生的永磁磁场相互作用，实现扭矩和转速的传递。调节调节器3来控制导体转子10与永磁转子6之间的气隙的大小，来控制该磁路的磁阻的大小，进而控制该磁路提供给导体转子10和永磁转子6之间径向气隙的磁通的大小，从而可控制转矩与转速的传递。
本实用新型具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，具有结构简单、紧凑，永磁调速器运转时，由于利用了热管，导体环工作时发出的热量能迅速导出在叶片上散掉。同时，冷却液经喷嘴喷出，喷射在导体转子和永磁转子的非耦合表面进行冷却，由于离心力的作用，通过叶片甩出，冷却液喷嘴和热管的设置，对于永磁转子和导体转子能够起到最大限度的降温，因此永磁调速器的功率可以做的较大，实现大功率的调速。
以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，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 (8)
1.一种热管冷却永磁调速器，包括导体转子、永磁转子、第一轴、第二轴和调节器，其特征在于：还包括热管、叶片、箱体和喷嘴，所述的导体转子固定安装在所述的第二轴上，所述的永磁转子固定安装在所述的第一轴上，所述的调节器与所述的永磁转子轴向位置固定，所述的第一轴、所述的第二轴、所述的导体转子、所述的调节器和所述的永磁转子同轴设置，所述的永磁转子的圆盘上设置有若干个永磁体，所述的导体转子内周设有导体环，所述的导体环与所述的永磁体套合在一起，两者尺寸相应，之间有气隙，所述的叶片固定安装在所述的导体转子的外侧面，所述的喷嘴设于所述箱体上并伸入所述箱体内部，所述喷嘴的喷液方向对着所述导体转子和所述永磁转子的非耦合表面，所述的导体环通过所述的热管与所述的叶片连通。
2.根据权利要求1所述的热管冷却永磁调速器，其特征在于：所述的导体转子内周有内外两个导体环，分别设置在所述的永磁转子的永磁体的内外两侧。
3.根据权利要求1或2所述的热管冷却永磁调速器，其特征在于：所述的导体转子和所述的永磁转子均为筒形结构。
4.根据权利要求1或2所述的热管冷却永磁调速器，其特征在于：所述的热管为有芯热管。
5.根据权利要求1或2所述的热管冷却永磁调速器，其特征在于：所述的热管设于所述的导体环的端向远离轴心方向倾斜。
6.根据权利要求1或2所述的热管冷却永磁调速器，其特征在于：所述的喷嘴上设有开关。
7.根据权利要求3所述的热管冷却永磁调速器，其特征在于：所述的永磁转子和所述的导体转子的筒底上设置有通风孔。
8.根据权利要求1或2所述的热管冷却永磁调速器，其特征在于：所述的箱体为蜗壳状，底部设有排液孔。
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| CN201621477549.0U CN206412921U (zh) | 2016-12-30 | 2016-12-30 | 一种热管冷却永磁调速器 |
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Cited By (2)
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| CN107591987A (zh) * | 2017-09-18 | 2018-01-16 | 安徽沃弗电力科技有限公司 | 基于风冷结构的永磁调速器 |
| CN111697780A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-09-22 | 深圳市吉胜华力科技有限公司 | 一种电磁涡流离合器风扇 |
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