一種新型軸向磁通永磁調速器的製作方法

2023-05-23 18:25:46

本實用新型涉及一種驅動調速裝置，具體說涉及一種新型軸向磁通永磁調速器。

背景技術：

在大型採礦、石油化工、電力及冶金等行業中，由於節能環保的需要，永磁調速裝置的應用越來越廣發。永磁調速裝置能適應各種惡劣環境，包括電網電壓波動大、諧波嚴重、易燃易爆、潮溼、粉塵等場所，可在線調節負載的轉速，以滿足系統實際運行需要，實現調速節能，節能率10％～65％。

現有的永磁調速器主要有筒形永磁調速器和盤式永磁調速器，筒形調速器靠調節筒形永磁轉子與筒形導體轉子在軸線方向的相對位置，以改變永磁轉子和導體轉子耦合的有效部分，進而調節轉矩，這就需要的較大的軸向空間以利於永磁轉子和導體轉子之間進行相對軸向的移動；而盤式永磁調速器通過調節盤形永磁轉子和導體轉子之間的氣隙來進行轉矩的調節，進而實現對負載的調速。也需要較大的軸向空間已進行氣隙的調節。這樣在一些空間受限的地方難以應用。

技術實現要素：

為了克服上述現有技術的不足，本實用新型的目的在於提出一種新型軸向磁通永磁調速器。

為實現上述技術目的，本實用新型採用如下技術方案予以實現。

一種新型軸向磁通永磁調速器，包括從動軸和驅動軸；所述從動軸上連接永磁轉子；其特徵在於：所述驅動軸上連接第一盤式導體轉子鐵心和第二盤式導體轉子鐵心；所述第一盤式導體轉子鐵心和第二盤式導體轉子鐵心由多個連杆連接緊固在一起形成圓柱形腔室；所述永磁轉子位於所述圓柱形腔室內；所述第一盤式導體轉子鐵心內側貼有第一銅導體層；所述第二盤式導體轉子鐵心內側貼有第二銅導體層；所述永磁轉子的左端面與所述第一銅導體層之間設有軸向氣隙；所述永磁轉子的右端面與所述第二銅導體層的之間也設有軸向氣隙；所述永磁轉子內置切向式永磁磁鋼，外設可移動的導磁環；所述導磁環外接移動控制按鈕；所述導磁環與所述永磁轉子的外圓表面之間設有氣隙；所述氣隙有兩個位置，所述導磁環通過外接的移動控制按鈕在兩個位置間移動切換；兩個位置分別是初始氣隙和工作氣隙；初始氣隙大於軸向氣隙，所述軸向氣隙大於工作氣隙；工作氣隙大於零。

優選的，所述永磁磁鋼充磁方向為周向充磁，N極和S極相鄰分布，相鄰的兩個永磁磁極同極性表面相對。

優選的，所述導磁環沿軸向分為n段，n為大於1的整數。

優選的，所述導磁環由第一段導磁環和第二段導磁環組成。

優選的，所述連杆為剛性連杆。

本實用新型的有益效果：通過調整導磁環移動控制按鈕，控制導磁環與永磁轉子外圓之間的氣隙在初始氣隙δ1和工作氣隙δ2之間進行變換，實現提供給盤形導體轉子有效磁通的調整，進而改變不同轉矩的傳遞。解決了傳統永磁調速器軸向空間佔用較大的問題。結構更加簡單、緊湊，在保持同樣的外型的尺寸下，能傳遞更高的扭矩，能實現可重複的、可調整的、可控制的輸出扭矩和轉速，實現調速節能的目的。

附圖說明

圖1為本實用新型軸向磁通永磁調速器的結構示意圖。

圖2為本實用新型軸向磁通永磁調速器永磁轉子截面圖。

圖3為本實用新型軸向磁通永磁調速器導磁環位於初始氣隙δ1時的結構示意圖。

圖4為本實用新型軸向磁通永磁調速器導磁環位於工作氣隙δ2時的結構示意圖。

圖中：從動軸1；第一盤式導體轉子鐵心2-1；第二盤式導體轉子鐵心2-2；第一銅導體層3-1；第二銅導體層3-2；連杆4；導磁環5；永磁轉子6；永磁磁鋼7；驅動軸8。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明：

如圖1所示，本實用新型實施例提供的一種新型軸向磁通永磁調速器，包括從動軸1和驅動軸8；所述從動軸1上連接永磁轉子6；所述驅動軸8上連接第一盤式導體轉子鐵心2-1和第二盤式導體轉子鐵心2-2；所述第一盤式導體轉子鐵心2-1和第二盤式導體轉子鐵心2-2由多個連杆4連接緊固在一起形成圓柱形腔室；所述永磁轉子6位於所述圓柱形腔室內；所述第一盤式導體轉子鐵心2-1內側貼有第一銅導體層3-1；所述第二盤式導體轉子鐵心2-2內側貼有第二銅導體層3-2；所述永磁轉子6的左端面與所述第一銅導體層3-1之間設有軸向氣隙δ0；所述永磁轉子6的右端面與所述第二銅導體層3-2的之間也設有軸向氣隙δ0；所述永磁轉子6內置切向式的永磁磁鋼7，外設可移動的導磁環5；所述導磁環5外接移動控制按鈕；所述導磁環5與所述永磁轉子6的外圓表面之間設有氣隙；所述氣隙有兩個位置，兩個位置分別是初始氣隙δ1和工作氣隙δ2；所述導磁環5通過外接的移動控制按鈕在兩個位置間移動切換；初始氣隙δ1遠大於軸向氣隙δ0，軸向氣隙δ0大於工作氣隙δ2；工作氣隙δ2大於零。

如圖2所示，所述永磁磁鋼7充磁方向為周向充磁，N極和S極相鄰分布，相鄰的兩個永磁磁極同極性表面相對。

為了實現更加平穩的調速，所述導磁環5沿軸向分為n段，n為大於1的整數。針對不同的轉矩需求，調整閉合導磁環5的數量，進而實現不同速度的調節。在本實施例中，如圖1和圖2所示，所述導磁環5由第一段導磁環5-1和第二段導磁環5-2組成，而每段導磁環又是由兩個半圓柱環組成。

所述連杆為剛性連杆，具有足夠的剛性和韌性。

圖3所示，所述導磁環5位於初始位置時，所述第一段導磁環5-1、第二段導磁環5-2與所述永磁轉子6外表面之間的初始氣隙為δ1，此時，δ1＞＞δ。，根據「磁阻最小」原理，所述永磁磁鋼7所產生的磁通絕大部分都通過兩側的軸向氣隙δ0進入第一銅導體層3-1、第二銅導體層3-2、第一盤式導體轉子鐵心2-1以及第二盤式導體轉子鐵心2-2，形成閉合迴路，當所述永磁轉子6和第一銅導體層3-1、第二銅導體層3-2、第一盤式導體轉子鐵心2-1以及第二盤式導體轉子鐵心2-2之間有相對運動時，第一銅導體層3-1、第二銅導體層3-2、第一盤式導體轉子鐵心2-1以及第二盤式導體轉子鐵心2-2切割磁力線，在盤式導體轉子上的第一銅導體層3-1、第二銅導體層3-2內產生渦電流，渦電流進而產生方向相反的電磁場，阻止兩者之間的相對運動，進而實現兩者之間扭矩的傳遞，兩者之間穿過的磁場強度越大，傳遞的扭矩就越大，相對轉動的越快。

圖4為所述導磁環位於工作氣隙δ2時的結構示意圖。當通過按鈕操作所述永磁轉子6外側的第一段導體環5-1和第二段導磁環5-2由初始氣隙δ1變為工作氣隙δ2時，由於此時氣隙很小，0<δ2＜＜δ0，此時所述永磁磁鋼7產生的磁通絕大部分經由所述導磁環5閉合，具體為磁通由所述永磁磁鋼7的N極出發，經所述轉子鐵心6、所述工作氣隙δ2、所述導磁環5、所述工作氣隙δ2、所述轉子鐵心6回到其S極形成閉合迴路，使得穿過兩側的軸向氣隙δ0的有效磁通減小，進而改變兩者之間傳遞的扭矩，實現調速。

顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和範圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬於本實用新型權利要求及其等同技術的範圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。