[實用新型]一種控角式盤形永磁耦合調速器

有效

• 申請號: 201520993643.0
• 申請日: 2015-12-05
• 公開（公告）號: CN205178835U
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 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: H02K49/04
• 分類號: H02K49/04
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 韓輝

技術領域

本實用新型涉及一種變頻器，特別涉及一種控角式盤形永磁耦合調速器，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

本實用新型的目的就在于解決現有技術存在的上述問題，提供一種控角式盤形永磁耦合調速器，以克服現有技術的不足。本實用新型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。

本實用新型所采用的技術方案如下。

一種控角式盤形永磁耦合調速器，其特點是包括有永磁轉子（101）和導體轉子即為導體盤（102），所述的導體盤（102）的外部連接端與電機轉軸（104）連接，所述的永磁轉子（101）的外部連接端與負載轉軸（103）連接，所述的永磁轉子（101）與負載轉軸（103）之間裝配操縱機構控制器（105），所述的操縱機構控制器（105）通過調節中心控制齒輪（111）、第一齒輪（112）和第二齒輪（113），調節永磁轉子（101）上兩側永磁體磁極的相對周向位置角度，改變導體盤（102）切割磁場的耦合強度，所述的永磁轉子（101）和導體盤（102）不接觸，調節永磁轉子（101）兩側永磁體（108）和永磁體（109）相對周向位置來改變耦合強度，進而改變導體盤（102）內的感應渦流，從而改變導體盤與可調耦合強度磁場作用產生的轉矩，實現動力調速傳動。

所述的永磁轉子（101）包括第一鐵盤支架（106）和第二鐵盤支架（107），所述的第一鐵盤支架（106）和第二鐵盤支架（107）上裝配第一永磁體（108）和第二永磁體（109），所述的第一永磁體（108）在第一鐵盤支架（106）上按照相鄰永磁塊極性相反原則間隔的裝配，第二永磁體（109）在第二鐵盤支架（107）上按照相鄰永磁塊極性相反原則間隔的裝配，所述的第一鐵盤支架（106）的外部連接端設置鍵槽（110），所述的鍵槽（110）用于連接負載轉軸（103）。

所述的第一永磁體（108）和第二永磁體（109）的立體均為扇形體，永磁塊的充磁方向為軸向方向。

所述的控角式盤形永磁耦合調速器的操縱機構裝配有3個齒輪，即中心控制齒輪（111）、第一齒輪（112）和第二齒輪（113），中心控制齒輪（111）受操縱機構控制器（105）控制沿自身軸心轉動帶動第一齒輪（112）和第二齒輪（113）轉動而帶動第一鐵盤支架（106）和第二鐵盤支架（107）轉動，進而調節鐵盤支架上第一永磁體（108）和第二永磁體（109）相對周向角的角度，改變導體盤（102）切割磁場的耦合強度，以改變導體盤（102）內的感應渦流，從而改變導體盤與可調耦合強度磁場作用產生的轉矩，實現負載轉速的調節。