CN212985527U - 一种恒转矩永磁调速系统 - Google Patents

一种恒转矩永磁调速系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开一种恒转矩永磁调速系统,包括调速型永磁耦合器、油箱、第一油泵、第二油泵、双筒过滤器和板式冷却器,油箱上接出两条并联支管油路,第一油泵和第二油泵分别接在两条支管油路上,两条并联支管油路汇交到油箱供油主管油路上,油箱供油主管油路的管口接入调速型永磁耦合器,调速型永磁耦合器回流接入油箱;调速型永磁耦合器的导体转子的感应盘的材料为电导率低的材料;双筒过滤器和板式冷却器都设置在油箱供油主管油路上,双筒过滤器的输入接油泵的输出,双筒过滤器的输出接入板式冷却器的输入,板式冷却器的输出接入调速型永磁耦合器。优点:本恒转矩永磁速系统,稳定工作区宽,调速稳定,响应快,调速精度高;效率高,供油能耗低。

Description

一种恒转矩永磁调速系统
技术领域
本实用新型涉及一种恒转矩永磁调速系统。
背景技术
对于冶金混料机、行车提升机、磨煤机和罗茨鼓风机因工艺需要进行调速,现有的调速设备主要是调速型永磁耦合器和恒转矩调速用变频器。调速型永磁耦合器效率低、温度高,振动大,经常泄漏,容易失速和故障高。恒转矩调速用变频器其选型功率一般要达到额定功率的1.5~2倍,占地大,系统复杂,且高压系统保护多,保护类停机较多,而且需要防尘防潮。离心风机和离心泵用调速型永磁耦合器启动转矩低、启动困难、稳定工作区窄,容易失速,恒量供油,供油能耗高。
实用新型内容
本实用新型提出一种恒转矩永磁调速系统。具体的技术方案是,恒转矩永磁调速系统,包括油箱、第一油泵、第二油泵、双筒过滤器和板式冷却器,
油箱上接出两条并联支管油路,第一油泵和第二油泵分别接在两条支管油路上,两条并联支管油路汇交到油箱供油主管油路上,油箱供油主管油路的管口接入调速型永磁耦合器,调速型永磁耦合器回流接入油箱;
两条并联支管油路上在第一油泵和第二油泵输出侧都设置止回阀,双筒过滤器和板式冷却器都设置在油箱供油主管油路上,双筒过滤器的输入接油泵的输出,双筒过滤器的输出接入板式冷却器的输入,板式冷却器的输出接入调速型永磁耦合器;调速型永磁耦合器的导体转子的感应盘的材料为电导率低的材料;
两条并联支管油路上在第一油泵和第二油泵输出侧都设置止回阀,系统启动时,调速型永磁耦合器气隙调到最大,启动第二油泵供油,启动后空载运行时启动第一油泵供油,关闭第二油泵,负载加载过程中,启动第二油泵供油,关闭第一油泵,调速型永磁耦合器气隙开始减小,直至额定气隙;
在油箱供油主管油路上靠近管口处设置第一蝶阀,在油箱供油主管油路上靠近管口处依次设置测量油管内油温的第一帕热电阻和测量油箱供油主管油路内压力的压力变送器。
本实用新型技术方案中利用调速型永磁耦合器调节负载(冶金混料机、行车提升机、磨煤机和罗茨鼓风机的)转速。利用油站的供油分为大泵(第二油泵) 和小泵(第一油泵)组合供油,系统启动时,大泵供油,启动后长时间空载运行时小泵供油,加载过程中大泵供油。
对本实用新型技术方案的进一步优选,第一油泵和第二油泵都为螺杆泵,第一油泵的油量为第二油泵油量的10%-40%。
对本实用新型技术方案的进一步优选,在油箱与油箱供油主管油路之间设置一路安全保护油路,安全保护油路接在压力变送器与双筒过滤器之间,在保护油路上设置第二蝶阀。冷却油路堵塞、异常关闭造成油路压力过高时,超过安全阀压力时接通,直接回油,防止烧坏电机。
对本实用新型技术方案的进一步优选,恒转矩永磁调速系统还包括对油箱内的油进行加热的电加热器,电加热器安装在油箱上。电加热器的设置目的是,冬天停机时,油箱内油的油温过低,粘度上升,泵无法泵油时,电加热器对油箱内的油加热后再启泵。
对本实用新型技术方案的进一步优选,恒转矩永磁调速系统还包括与两条支管油路并联设置的保护支管油路,保护支管油路的两端分别连接油箱和油箱供油主管油路,在保护支管油路上设置安全阀。保护支管油路在油路中压力过高,才启动,保护电机。
对本实用新型技术方案的进一步优选,油箱上设置有磁网过滤器、空气滤清器、液位控制器、第二帕热电阻和液位计,磁网过滤器安装在油箱内部并处于油箱的上部,调速型永磁耦合器回流和安全保护油路的回流都接入磁网过滤器内;空气滤清器和液位控制器都设置在油箱的上盖上,第二帕热电阻和液位计都设置在油箱的侧壁上,液位计电连接液位控制器;油箱的箱体底部设置两路排污管道,两路排污管道上都设置球阀,两个球阀电连接控制箱。
本油箱内磁网过滤器对回油进行过滤,保证油箱内油的清洁。空气滤清器装在油箱的上盖上,起到滤除空气中灰尘、砂粒的作用,保证油箱内进入足量、清洁的空气。本技术方案中选择的磁网过滤器和空气滤清器都为本技术领域内的已知产品,直接购买获得,而目前市面上销售此类产品的厂家非常多,本实用新型不限定具体的购买厂家。
本油箱内液位控制器和液位计为成套产品,本实用新型技术方案中,液位控制器和液位计的使用保证了油箱内有充足的油,本技术方案中选择的液位控制器和液位计都为本技术领域内的已知产品,直接购买获得,而目前市面上销售此类产品的厂家非常多,本实用新型不限定具体的购买厂家。
本油箱内第二帕热电阻的用来实时监测油箱内的油温,本实用新型技术方案中帕热电阻为本技术领域内的已知产品,直接购买获得,而目前市面上销售此类产品的厂家非常多,本实用新型不限定具体的购买厂家。
对本实用新型技术方案的进一步优选,油箱供油主管油路上在位于压力变送器与安全保护油路之间设置测压接头,测压接头上设置一段测压软管,测压软管的自由端头处设置压力表。油箱供油主管油路上设置的测压接头、测压软管和压力表的目的是,进行管道排污。
对本实用新型技术方案的进一步优选,两条并联支管油路与油箱供油主管油路之间通过汇交回油支管油路连接,汇交回油支管油路一端向外延伸且在管口处设置测压接头,测压接头上设置一段测压软管,测压软管的自由端头处设置压力表。汇交回油支管油路上设置的测压接头、测压软管和压力表的目的是,进行管道排污。
对本实用新型技术方案的进一步优选,在油箱供油主管油路上和油箱上都设置测量油温的双金属温度表。本实用新型技术方案中双金属温度表的使用,是方便就地显示。
对本实用新型技术方案的进一步优选,调速型永磁耦合器的导体转子的感应盘的材料为铝合金或黄铜合金。由于采用低导电率材料,恒转矩区域宽,调速过程中不容易失速出现转速快速波动。
本实用新型与现有技术相比,其有益效果是:
1、本实用新型的恒转矩永磁调速系统,稳定工作区宽,调速稳定,响应快,调速精度高。
2、本实用新型的恒转矩永磁调速系统,由于采用低导电率材料,恒转矩区域宽,调速过程中不容易失速出现转速快速波动。
3、本实用新型的恒转矩永磁调速系统,效率高,供油能耗低。
附图说明
图1是恒转矩永磁调速系统的原理图。
具体实施方式
下面对本实用新型技术方案进行详细说明,但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。
为使本实用新型的内容更加明显易懂,以下结合附图1和具体实施方式做进一步的描述。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
实施例1:
如图1所示,一种恒转矩永磁调速系统,包括油箱1、第一油泵12、第二油泵11、双筒过滤器18和板式冷却器19。
本实施例中,第一油泵12和第二油泵11都为螺杆泵,第一油泵12的额定油量为第二油泵11额定油量的10%-40%,额定扬程相同。螺杆泵为本技术领域内的已知产品,直接购买获得,而目前市面上销售此类产品的厂家非常多,本实用新型不限定具体的购买厂家。
如图1所示,油箱1上接出两条并联支管油路,第一油泵12和第二油泵11分别接在两条支管油路上,两条并联支管油路汇交到油箱供油主管油路上,油箱供油主管油路的管口接入调速型永磁耦合器,调速型永磁耦合器回流接入油箱1;调速型永磁耦合器的导体转子的感应盘的材料为电导率低的材料。
调速型永磁耦合器的导体转子的感应盘的材料为铝合金或黄铜合金等低导电率材料,由于采用低导电率材料,恒转矩区域宽,调速过程中不容易失速出现转速快速波动。
两条并联支管油路上在第一油泵12和第二油泵11输出侧都设置止回阀13,系统启动时,调速型永磁耦合器气隙调到最大,启动第二油泵11供油,启动后空载运行时启动第一油泵12供油,关闭第二油泵11,负载加载过程中,启动第二油泵11供油,关闭第一油泵12,调速型永磁耦合器气隙开始减小,直至额定气隙。
双筒过滤器18和板式冷却器19都设置在油箱供油主管油路上,双筒过滤器18的输入接油泵的输出,双筒过滤器18的输出接入板式冷却器19的输入,板式冷却器19的输出接入调速型永磁耦合器。
本实施例中双筒过滤器18和板式冷却器19都为本技术领域内的已知产品,直接购买获得,而目前市面上销售此类产品的厂家非常多,本实用新型不限定具体的购买厂家。
本实施例中双筒过滤器18是由两只单筒过滤器及二位六通换向阀组成,结构简单,使用方便,并带旁通阀及滤芯污染堵塞发讯器,以达到保证系统安全的目的。双筒过滤器18 主要安装在油箱供油主管油路上,第一油泵12和第二油泵11在工作过程中所产生的磨粒等各种污物通过设置汇交回油支管油路油滤而被拦截,避免再次回到油箱、再次被液压泵吸入。双筒过滤器18在工作过程中,在不停机的情况下可清洗或更换滤芯来保证主机正常连续工作。当一只过滤器滤芯堵塞现而需要更换时,不必停止主机工作,只要打开压力平衡阀并转动换向阀,另一只过滤器即可参加工作,然后更换已堵塞的滤芯。
本实施例中板式冷却器19始终工作,保证了油箱供油主管油路上油温始终是低温。
在油箱供油主管油路上靠近管口处设置第一蝶阀23,在油箱供油主管油路上靠近管口处依次设置测量油管内油温的第一帕热电阻22和测量油箱供油主管油路内压力的压力变送器20。
如图1所示,本实施例中第一帕热电阻用来实时监测油箱供油主管油路内的油温,第一帕热电阻,优选采用三线制帕热电阻,三线制帕热电阻为本技术领域内的已知产品,直接购买获得,而目前市面上销售此类产品的厂家非常多,本实用新型不限定具体的购买厂家。
如图1所示,在油箱1与油箱供油主管油路之间设置一路安全保护油路,安全保护油路接在压力变送器20与双筒过滤器18之间,在保护油路上设置第二蝶阀24。安全保护油路,在冷却油路堵塞、异常关闭造成油路压力过高时,超过安全阀压力时接通,直接回油,防止烧坏电机。
如图1所示,油箱1上设置有磁网过滤器3、空气滤清器4、液位控制器5、第二帕热电阻7、液位计10和电加热器6,磁网过滤器3安装在油箱1内部并处于油箱1的上部,调速型永磁耦合器回流和安全保护油路的回流都接入磁网过滤器3内;空气滤清器4和液位控制器 5都设置在油箱1的上盖上,第二帕热电阻7和液位计10都设置在油箱1的侧壁上,液位计10电连接液位控制器5;油箱1的箱体底部设置两路排污管道,两路排污管道上都设置球阀9,两个球阀9电连接控制箱2。
本油箱内磁网过滤器对回油进行过滤,保证油箱内油的清洁。空气滤清器装在油箱的上盖上,起到滤除空气中灰尘、砂粒的作用,保证油箱内进入足量、清洁的空气。本技术方案中选择的磁网过滤器和空气滤清器都为本技术领域内的已知产品,直接购买获得,而目前市面上销售此类产品的厂家非常多,本实用新型不限定具体的购买厂家。
本油箱内液位控制器和液位计为成套产品,本实用新型技术方案中,液位控制器和液位计的使用保证了油箱内有充足的油,本技术方案中选择的液位控制器和液位计都为本技术领域内的已知产品,直接购买获得,而目前市面上销售此类产品的厂家非常多,本实用新型不限定具体的购买厂家。
本油箱内第二帕热电阻的用来实时监测油箱内的油温,第二帕热电阻优选采用三线制帕热电阻,三线制帕热电阻为本技术领域内的已知产品,直接购买获得,而目前市面上销售此类产品的厂家非常多,本实用新型不限定具体的购买厂家。
电加热器6安装在油箱1上,对油箱1内的油进行加热的电加热器6。冬天停机时,油箱内油的油温过低,粘度上升,泵无法泵油时,电加热器对油箱内的油加热后再启泵。电加热器6为本技术领域内的已知产品,直接购买获得,而目前市面上销售此类产品的厂家非常多,本实用新型不限定具体的购买厂家。
如图1所示,油箱供油主管油路上在位于压力变送器20与安全保护油路之间设置测压接头15,测压接头15上设置一段测压软管16,测压软管16的自由端头处设置压力表17。
两条并联支管油路与油箱供油主管油路之间通过汇交回油支管油路连接,汇交回油支管油路一端向外延伸且在管口处设置测压接头15,测压接头15上设置一段测压软管16,测压软管16的自由端头处设置压力表17。
本实施例中,油箱供油主管油路和汇交回油支管油路上设置的测压接头、测压软管和压力表的目的是,进行管道排污。
如图1所示,在油箱供油主管油路上和油箱的油箱供油主管油路1上都设置测量油温的双金属温度表8。双金属温度表的使用,是方便就地显示。
实施例2:
如图1所示,本实施例在实施例1的基础上增设了控制箱2,控制箱2内设置PID控制器,置PID控制器为一种线性控制器。本实施例采用PID控制系统进行调速。PID控制器为本技术领域内的已知控制系统。
本实施例2以混料机作为负载,进一步描述技术方案。
调速型永磁耦合器的导体转子通过电机侧法兰连接主电机,调速型永磁耦合器的永磁转子通过负载侧法兰连接混料机的转轴。
本实施例在进行PID控制时,在混料机的转轴处设置测速传感器,测速传感器用来测量混料机的转轴的转速,测速传感器电连接控制箱2,转轴的转速信号送入PID控制器内。在主电机上通过电流测量仪测量主电机的电流,主电机的电流信号送入PID控制器内。
本实施例中应用的测速传感器和电流测量仪,都为本技术领域内的已知技术。
控制箱2设置在油箱1外壁上,第一油泵12和第二油泵11分别电连接控制箱2,两个止回阀电连接控制箱2,第一蝶阀23电连接控制箱2,第一帕热电阻22和第二帕热电阻7都电连接控制箱2,压力变送器20电连接控制箱2,第二蝶阀24电连接控制箱2,电加热器6电连接控制箱2,安全阀14电连接控制箱2,液位控制器5电连接控制箱2,两个球阀9电连接控制箱2。
本实施例的调速过程如下:
启动时,调速型永磁耦合器气隙调到最大,启动第二油泵11供油,主电机启动,监测主电机的电流信号,当主电机的电流信号开始下降并稳定后,启动第一油泵12供油,关闭第二油泵11。
当用户混料机开始工作需要加速时,启动第二油泵11供油,关闭第一油泵12,启动第二油泵11运行2-5s后,调速型永磁耦合器气隙开始减小,直至额定气隙;监测混料机的转轴的转速,待转速达到85%额定转速时,PID控制器控制调速直至所需转速。
加载后运转中,监测混料机的转轴的转速高于96%额定转速时,关闭第二油泵11,启动第一油泵12供油;监测混料机的转轴的转速低于96%额定转速且主电机电流大于60%额度电流时,第二油泵11供油。
本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
如上所述,尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型,但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下,可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (10)

1.一种恒转矩永磁调速系统,包括调速型永磁耦合器,其特征在于,包括油箱(1)、第一油泵(12)、第二油泵(11)、双筒过滤器(18)和板式冷却器(19),
油箱(1)上接出两条并联支管油路,第一油泵(12)和第二油泵(11)分别接在两条支管油路上,两条并联支管油路汇交到油箱供油主管油路上,油箱供油主管油路的管口接入调速型永磁耦合器,调速型永磁耦合器回流接入油箱(1);调速型永磁耦合器的导体转子的感应盘的材料为电导率低的材料;
两条并联支管油路上在第一油泵(12)和第二油泵(11)输出侧都设置止回阀(13),系统启动时,调速型永磁耦合器气隙调到最大,启动第二油泵(11)供油,启动后空载运行时启动第一油泵(12)供油,关闭第二油泵(11),负载加载过程中,启动第二油泵(11)供油,关闭第一油泵(12),调速型永磁耦合器气隙开始减小,直至额定气隙;
双筒过滤器(18)和板式冷却器(19)都设置在油箱供油主管油路上,双筒过滤器(18)的输入接油泵的输出,双筒过滤器(18)的输出接入板式冷却器(19)的输入,板式冷却器(19)的输出接入调速型永磁耦合器;
在油箱供油主管油路上靠近管口处设置第一蝶阀(23),在油箱供油主管油路上靠近管口处依次设置测量油管内油温的第一帕热电阻(22)和测量油箱供油主管油路内压力的压力变送器(20)。
2.根据权利要求1所述的恒转矩永磁调速系统,其特征在于,第一油泵(12)和第二油泵(11)都为螺杆泵,第一油泵(12)的油量为第二油泵(11)油量的10%-40%。
3.根据权利要求1所述的恒转矩永磁调速系统,其特征在于,在油箱(1)与油箱供油主管油路之间设置一路安全保护油路,安全保护油路接在压力变送器(20)与双筒过滤器(18)之间,在保护油路上设置第二蝶阀(24)。
4.根据权利要求3所述的恒转矩永磁调速系统,其特征在于,恒转矩永磁调速系统还包括对油箱(1)内的油进行加热的电加热器(6),电加热器(6)安装在油箱(1)上。
5.根据权利要求4所述的恒转矩永磁调速系统,其特征在于,恒转矩永磁调速系统还包括与两条支管油路并联设置的保护支管油路,保护支管油路的两端分别连接油箱(1)和油箱供油主管油路,在保护支管油路上设置安全阀(14)。
6.根据权利要求5所述的恒转矩永磁调速系统,其特征在于,油箱(1)上设置有磁网过滤器(3)、空气滤清器(4)、液位控制器(5)、第二帕热电阻(7)和液位计(10),磁网过滤器(3)安装在油箱(1)内部并处于油箱(1)的上部,调速型永磁耦合器回流和安全保护油路的回流都接入磁网过滤器(3)内;空气滤清器(4)和液位控制器(5)都设置在油箱(1)的上盖上,第二帕热电阻(7)和液位计(10)都设置在油箱(1)的侧壁上,液位计(10)电连接液位控制器(5);油箱(1)的箱体底部设置两路排污管道,两路排污管道上都设置球阀(9),两个球阀(9)电连接控制箱(2)。
7.根据权利要求3所述的恒转矩永磁调速系统,其特征在于,油箱供油主管油路上在位于压力变送器(20)与安全保护油路之间设置测压接头(15),测压接头(15)上设置一段测压软管(16),测压软管(16)的自由端头处设置压力表(17)。
8.根据权利要求1所述的恒转矩永磁调速系统,其特征在于,两条并联支管油路与油箱供油主管油路之间通过汇交回油支管油路连接,汇交回油支管油路一端向外延伸且在管口处设置测压接头(15),测压接头(15)上设置一段测压软管(16),测压软管(16)的自由端头处设置压力表(17)。
9.根据权利要求1所述的恒转矩永磁调速系统,其特征在于,在油箱供油主管油路上和油箱(1)上都设置测量油温的双金属温度表(8)。
10.根据权利要求1所述的恒转矩永磁调速系统,其特征在于,调速型永磁耦合器的导体转子的感应盘的材料为铝合金或黄铜合金。
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Denomination of utility model: A constant torque permanent magnet speed regulation system

Effective date of registration: 20220330

Granted publication date: 20210416

Pledgee: Zijin Trust Co.,Ltd.

Pledgor: NANJING MAGNET INTELLIGENT TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: Y2022980003524

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Date of cancellation: 20230420

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