[發(fā)明專利]一種固定磁隙的永磁調(diào)速器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711060433.6
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN107863868A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 刁俊起
• 申請（專利權(quán)）人: 山東潔盟節(jié)能環(huán)保技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02K49/04
• 分類號: H02K49/04;H02K49/10;H02P15/00;H02P9/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種調(diào)速器，具體涉及一種固定磁隙的永磁調(diào)速器。

背景技術(shù)

永磁調(diào)速器是通過永磁體的磁力耦合調(diào)速，實現(xiàn)電動機和負載的軟(磁)連接，無任何影響電網(wǎng)的諧波產(chǎn)生，可靠性高，并可在高溫、低溫、潮濕、骯臟、易燃易爆、電壓不穩(wěn)及雷電等各種惡劣環(huán)境下工作，大幅減輕機械振動，廣泛應用于電力、鋼鐵、冶金、石化，造紙、市政、艦船、灌溉及采礦等行業(yè)。而目前常用的永磁調(diào)速器均是通過調(diào)整氣隙來實現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)整的，磁路調(diào)節(jié)器的功率消耗大，且存在扭矩傳遞能力差、裝配難度高、浪費大量稀土資源等缺點。為解決上述問題，專利CN2015108084423提出一種固定磁隙的永磁調(diào)速器，從保持磁隙不變、改變磁力線的數(shù)量入手去設(shè)計的永磁調(diào)速器，通過控制永磁轉(zhuǎn)子對外展現(xiàn)的磁性大小，從而達到改變轉(zhuǎn)矩的目的。但輸入、輸出之間存在滑差，無法實現(xiàn)同步，且滑差產(chǎn)生的熱量被消耗掉，轉(zhuǎn)矩傳遞能力較低。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提供一種可降低磁路調(diào)節(jié)器功率消耗、提高扭矩傳遞能力的固定磁隙的永磁調(diào)速器。

目前的永磁調(diào)速器都是通過改變導體轉(zhuǎn)子與永磁轉(zhuǎn)子之間的氣隙從而控制導體轉(zhuǎn)子切割磁力線的多少，來實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩調(diào)整的，由于這種方式存在很多弊端，本發(fā)明基于電磁原理，將輸入、輸出之間產(chǎn)生的滑差能量重復利用，從而提高轉(zhuǎn)矩的傳遞能力。

為解決上述問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種固定磁隙的永磁調(diào)速器，包括與輸入軸連接的轉(zhuǎn)子盤、設(shè)置于轉(zhuǎn)子盤對立面的與輸出軸連接的電樞轉(zhuǎn)子盤以及設(shè)置于轉(zhuǎn)子盤背面的磁定子；所述的轉(zhuǎn)子盤包括于其外圓周內(nèi)、外側(cè)面分別設(shè)置的永磁體B、繞組線圈A，所述的電樞轉(zhuǎn)子盤于其外圓周內(nèi)側(cè)面設(shè)置有與永磁體B對應的繞組線圈B，所述的磁定子包括固定座及沿固定座圓周面內(nèi)側(cè)周向分布的與繞組線圈A對應設(shè)置的永磁體A；所述的繞組線圈B與繞組線圈A之間連接有用于電能轉(zhuǎn)換的控制系統(tǒng)，所述的電樞轉(zhuǎn)子盤、轉(zhuǎn)子盤上均安裝有滑環(huán)。

轉(zhuǎn)子盤、電樞轉(zhuǎn)子盤分別于其圓盤外周的內(nèi)側(cè)面周向分布永磁體B、繞組線圈B；轉(zhuǎn)子盤于其圓盤外周的外側(cè)面周向分布繞組線圈A，磁定子的內(nèi)側(cè)面周向分布有與繞組線圈A對應設(shè)置的永磁體A。

調(diào)速器原理：轉(zhuǎn)子盤轉(zhuǎn)動時與電樞轉(zhuǎn)子盤產(chǎn)生相對運動，繞組線圈B切割磁場產(chǎn)生電流，同時電流又產(chǎn)生感應磁場與永磁場相互作用，最終帶動電樞轉(zhuǎn)子盤沿與轉(zhuǎn)子盤相同的方向轉(zhuǎn)動，從而帶動連接在電樞轉(zhuǎn)子盤上的輸出軸轉(zhuǎn)動并輸出動力。繞組線圈B經(jīng)控制系統(tǒng)連接至繞組線圈A，繞組線圈B產(chǎn)生的電流經(jīng)控制系統(tǒng)給轉(zhuǎn)子盤上的繞組線圈A通入電流，根據(jù)電磁感應原理，在磁定子上的永磁體A磁場中產(chǎn)生電磁力，電磁力的方向取決于繞組線圈A施加電流的方向；當電磁力的方向與輸入軸的方向相同時，表現(xiàn)為助推力即驅(qū)動力，此時輸入軸的輸入功率約等于輸出軸的輸出功率(忽略電樞電阻、控制系統(tǒng)及轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的損耗)；反之為制動力，輸入軸的輸入功率大于輸出軸的輸出功率。

所述的控制系統(tǒng)包括接在線圈繞組B兩端的整流模塊、接在整流模塊輸出端正負極之間的的調(diào)節(jié)控制電路和三相橋式逆變電路；三相橋式逆變電路輸出端接線圈繞組A；所述的三相橋式逆變電路包括六個場效應管；所述的調(diào)節(jié)控制電路包括三個霍爾元件及一控制芯片；三個霍爾元件的電源端、接地端分別接至整流模塊輸出端正極、負極，三個霍爾元件的輸出端均接至控制芯片輸入端，控制芯片電源端接整流模塊輸出端正極，控制芯片的輸出端分別接在六個場效應管的柵極，控制芯片的控制端分別引出驅(qū)動控制線和制動控制線，控制芯片還接有調(diào)速電阻。該系統(tǒng)基于典型的無刷電動機的控制原理，整流模塊用于整流并防止電流反充。