[發明專利]一種永磁耦合調控方法及永磁調速器

有效

• 申請號: 201510879183.3
• 申請日: 2015-12-05
• 公開（公告）號: CN105515336B
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 安躍軍;高丹;安輝;孫丹;薛麗萍
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: H02K51/00
• 分類號: H02K51/00
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 韓輝

一種永磁耦合調控方法及永磁調速器，該方法包括永磁耦合調速器，該永磁調速器由導體轉子、永磁轉子和操縱機構組成，永磁耦合調速器中的導體轉子為導體盤或導體環，永磁耦合調速器中的永磁轉子包括兩個鐵盤支架或鐵環支架對稱放置在導體轉子兩側，鐵盤支架或鐵環支架靠近導體轉子一側上按極性交替方式間隔放置永磁體，永磁體保持與導體盤或導體環無接觸的耦合狀態，通過沿周向改變兩個鐵盤支架或鐵環支架的相對位置，來改變導體轉子兩側鐵盤支架或鐵環支架上永磁體磁極的相對周向位置角度，以調控導體切割磁場的耦合強度，改變導體盤或導體環內的感應渦流，從而改變導體轉子導體盤或導體環與可調耦合強度磁場作用產生的轉矩，實現傳動調速。

技術領域

本發明涉及一種變頻器，特別涉及一種永磁耦合調控方法及永磁調速器，屬于降耗節能技術領域。

背景技術

目前，變頻器在電機調速領域應用廣泛。控制方法是改變電機的輸入電壓頻率來控制電機和負載的轉速。借助于電力電子器件的高效可控優勢，對交流供電電源進行整流、濾波、逆變等調整后變化為幅值、頻率符合電機工況需求的電壓，實現電機運行效率最優化，達到節能減排等目的。

但利用變頻器調速存在以下不足之處。

1、變頻器中的電力電子器件在對電壓整流、逆變等過程中，會產生各種高次諧波，對供電系統、負載及相鄰電氣設備造成干擾。通常要再投入諧波治理裝置配合使用。

2、電力電子器件屬于高精密元器件，對周圍環境的變化適應能力較差，對于外界因素影響比較敏感，容易損壞，使用壽命受到限制。

3、大功率變頻器發熱嚴重，必須配備專門溫度調節裝置如空調，保證變頻器安全運行。

4、變頻器裝配在電機與電源之間，無法改變電機與負載硬連接的現狀，無法去除電機和負載振動對傳動系統壽命的影響。

為解決變頻調速技術的工程不利問題，出現了永磁耦合調速裝置，美國麥格納福斯早在1998年2月20日就提出了一種可調節磁力耦合器。現有的永磁耦合調速裝置中，導體轉子和永磁轉子的拓撲結構形式主要分為三種：盤形、筒形和錐形。這些永磁耦合調速器都是通過調節導體轉子和永磁轉子的軸向位置即調節導體轉子和永磁轉子之間的作用面積來調控轉矩和轉速，這樣在設備使用及改造過程中存在諸多問題，降低了實用性。

發明內容

本發明的目的就在于解決現有技術存在的上述問題，提供一種永磁耦合調控方法及永磁調速器，以克服現有技術的不足。本發明通過調節一對非接觸的永磁轉子相對周向位置角的不同以調控導體切割磁場的耦合強度并調控轉矩，達到調節傳動系統中負載轉速以實現降耗節能的目的。而且相對于傳統永磁耦合調速器來講，調節轉矩和轉速時導體轉子和永磁轉子不會產生對應用不利的軸向位移，可以克服設備在使用及改造過程中的缺點。

本發明所采用的技術方案如下。

一種永磁耦合調控方法，其特點是包括有永磁耦合調速器，該永磁耦合調速器包括有導體轉子和永磁轉子，其中導體轉子為具有導電能力的導體盤或導體環，永磁轉子包括兩個鐵盤支架或鐵環支架對稱放置在導體轉子兩側，所述的鐵盤支架或鐵環支架上按極性交替方式間隔放置永磁體，永磁體放置在鐵盤支架或鐵環支架靠近導體轉子的一側并保持與導體盤或導體環無接觸的耦合狀態，通過沿周向改變兩個鐵盤支架或鐵環支架的相對位置，來改變導體轉子兩側鐵盤支架或鐵環支架上永磁體磁極的相對周向位置角度，以調控導體切割磁場的耦合強度，改變導體轉子導體盤或導體環內的感應渦流，從而改變導體轉子導體盤或導體環與可調耦合強度磁場作用產生的轉矩，實現傳動調速。