圓筒式磁感應調速器的製造方法
2024-02-18 09:54:15 2
圓筒式磁感應調速器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種圓筒式磁感應調速器，包括與電機軸連接的導體外轉子和與負載軸連接的永磁內轉子，導體外轉子與永磁內轉子之間徑向有固定的空氣間隙；永磁內轉子上還設有拉動永磁內轉子軸向相對移動的嚙合面調整機構，嚙合面調整機構由負載連接套、滑動鍵、內絲連接套、固定座和端環通過螺紋、螺釘和滑動鍵連接成一個整體。本實用新型調速器根據適時的負載輸出量的要求，在靜止狀態下，手動調節電機導體外轉子與負載永磁內轉子之間的磁力嚙合面積大小，從而改變傳遞扭矩大小，通過負載扭矩的調節實現負載輸出速度的改變，達到控制負載輸出量的要求，實現電機大幅節能和提高電機工作效率，利用高效散熱，確保系統磁力工作穩定。
【專利說明】圓筒式磁感應調速器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電機調速裝置，具體涉及一種圓筒式磁感應調速器。
【背景技術】
[0002]現有的電機系統，尤其是離心設備系統調節流量和壓力的方式主要有以下幾種:風門擋板、閥門、液力耦合器、變頻器、內反饋斬波調速。風門擋板、閥門是傳統方式，可以有效調節流量或壓力，但弊端也顯而易見:不節能，易引起系統內的衝擊。液力耦合器雖然可以起到調節轉速的作用並可以一定程度節能，但效率較低，且不夠穩定。變頻器和內反饋斬波調速則是用直接改變電機轉速的方式來調節系統和負載，效率較高，節能效果也不錯，但因為電器元件多，故障點多，對環境要求高，壽命周期較短，且對環境有複雜的諧波幹擾，維護和治理費用高。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是提供一種圓筒式磁感應調速器，能同時具備對中安裝誤差大、軟啟動和過載滑差保護功能。
[0004]本實用新型所採用的技術方案是，圓筒式磁感應調速器，包括與電機軸連接的導體外轉子和與負載軸連接的永磁內轉子，導體外轉子與永磁內轉子之間徑向有固定的空氣間隙；永磁內轉子上還設有拉動永磁內轉子軸向相對移動的嚙合面調整機構，嚙合面調整機構由負載連接套、滑動鍵、內絲連接套、固定座和端環通過螺紋、螺釘和滑動鍵連接成一個整體；導體外轉子包括外旋轉盤和通過螺釘固定在外旋轉盤上的外鋼環與內鋼環，外鋼環上通過螺釘連接有外銅環，內鋼環上通過螺釘連接有內銅環；永磁內轉子包括輻射式整體磁環和與福射式整體磁環通過粘膠粘連接的內旋轉盤。
[0005]本實用新型的特點還在於，
[0006]外旋轉盤通過電機軸連接套連接在電機軸上，同時電機軸連接套外裝有電機軸脹套，電機軸脹套將電機軸、電機軸鍵條與電機軸連接套連接作為電機動力輸出機構。
[0007]外旋轉盤外側固定有側面散熱片，外鋼環外側通過螺釘連接有外環散熱片，內鋼環的外側通過螺釘連接有內環散熱片。
[0008]內旋轉盤通過負載軸連接套與負載軸連為一體，並用負載軸脹套將負載軸連接套與負載軸、負載軸鍵條連為一體作為負載動力輸出機構。
[0009]本實用新型的有益效果是，
[0010]1.本實用新型圓筒式磁感應調速器，隔振，容許較大的對中誤差、安裝簡單，能實現軟啟動和過載滑差保護，使用壽命長，運行可靠，免維護，傳遞效率高，節能10?30%，大大降低了系統運行費用並延長了設備的使用壽命，還可縮小電機容量，消除「大馬拉小車」現象且符合國家的「節能減排」政策。
[0011]2.本實用新型圓筒式磁感應調速器，利用外感應銅環與輻射式整體內磁環相對轉動導磁體以徑向固定氣隙切割永磁環的磁力線產生磁感應力，實現電機與負載之間無接觸的扭矩傳遞。根據適時的負載輸出量的要求，在靜止狀態下，手動調節電機導體外轉子與負載永磁內轉子之間的磁力嚙合面積大小，從而改變傳遞扭矩大小，通過負載扭矩的調節實現負載輸出速度的改變，達到控制負載輸出量的要求。實現電機大幅節能和提高電機工作效率。利用高效散熱，確保系統磁力工作穩定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型圓筒式磁感應調速器的整體結構示意圖。
[0013]圖中，1.電機軸脹套，2.電機軸連接套，3.外旋轉盤，4.外鋼環，5.外銅環，6.內鋼環，7.內銅環，8.內環散熱片，9.外環散熱片，10.側面散熱片，11.輻射式整體磁環，12.內旋轉盤，13.負載軸連接套，14.滑動鍵，15.內絲連接套，16.負載軸脹套，17.固定座，18.端環，19.電機軸，20.電機軸鍵條，21.負載軸，22.負載軸鍵條。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進行詳細說明。
[0015]本實用新型圓筒式磁感應調速器，結構參見圖1，包括與電機軸19連接的導體外轉子和與負載軸21連接的永磁內轉子，導體外轉子與永磁內轉子之間徑向有固定的空氣間隙；永磁內轉子上還設有拉動永磁內轉子軸向相對移動的嚙合面調整機構，嚙合面調整機構由負載連接套13、滑動鍵14、內絲連接套15、固定座17和端環18通過螺紋、螺釘和滑動鍵連接成一個整體；
[0016]導體外轉子包括外旋轉盤3和通過螺釘固定在所述外旋轉盤3上的外鋼環4與內鋼環6，外鋼環4上通過螺釘連接有外銅環5，內鋼環6上通過螺釘連接有內銅環7，外旋轉盤3通過電機軸連接套2連接在電機軸19上，同時電機軸連接套2外裝有電機軸脹套1，電機軸脹套I將電機軸19、電機軸鍵條20與電機軸連接套2連接作為電機動力輸出機構；夕卜旋轉盤3外側固定有側面散熱片10，外鋼環4外側通過螺釘連接有外環散熱片9，內鋼環6的外側通過螺釘連接有內環散熱片8 ；
[0017]永磁內轉子包括輻射式整體磁環11和與輻射式整體磁環11通過粘膠粘連接的內旋轉盤12，內旋轉盤12通過負載軸連接套13與負載軸21連為一體，並用負載軸脹套16將負載軸連接套13與負載軸21、負載軸鍵條22連為一體作為負載動力輸出機構。
[0018]工作時導體外轉子由電機軸19和電機軸鍵條20帶動導體外轉子高速旋轉，內銅環7和外銅環5以徑向固定氣隙切割輻射式整體磁環11的磁力線而在內銅環7和外銅環5上產生渦流，同時渦流產生感應磁場，永磁內轉子中的輻射式整體磁環11的永磁場受到導體外轉子內銅環7和外銅環5中的內、外感應磁場的相互作用使得內旋轉盤12旋轉，並由負載軸21和負載軸鍵條22將電機的輸出扭矩輸入給負載。
[0019]本實用新型圓筒式磁感應調速器，導體外轉子採用雙圓環式結構，根據傳遞功率不同，改變內銅環7和外銅環5的幾何尺寸，來設計不同規格的磁感應調速器。永磁內轉子採用輻射取向環式整體磁環結構一單圓環式結構並置於內銅環7和外銅環5中間。根據傳遞功率不同，改變輻射式整體磁環11幾何尺寸和充磁極數多少而設計不同規格的磁感應調速器，實現不同規格的磁感應調速器的扭矩傳遞。
[0020]嚙合面調整機構:是由負載軸連接套13、滑動鍵14、內絲連接套15、固定座17和端環18通過螺紋、螺釘和滑動鍵連接成一個整體。在靜止狀態下，手動旋轉內絲連接套15，由於受到滑動鍵14的限制，負載軸連接套13隻能軸向移動，從而拉動永磁內轉子軸向相對移動，以改變導體外轉子的內銅環7和外銅環5與永磁內轉子的輻射式整體磁環11之間的磁力嚙合面積大小，實現改變導體外轉子與永磁內轉子之間傳遞轉矩的大小。嚙合面積大，傳遞的扭矩大，負載轉速高；嚙合面積小，傳遞的扭矩小，負載轉速小；電機輸出到圓筒式磁感應調速器的扭矩和圓筒式磁感應調速器輸出到負載的扭矩是相等的。這樣可以根據負載實際運行過程中輸出量的要求。調節磁力嚙合面積大小，改變傳輸扭矩大小，負載扭矩小，電機輸出扭矩小，相應輸出功率也小。實現電機大幅節能和提高電機工作效率。
[0021]本實用新型圓筒式磁感應調速器的工作過程如下:
[0022]電機啟動時，導體外轉子與電機同步高速旋轉，由於導體外轉子與永磁內轉子為非接觸式連接，永磁內轉子並不能立即旋轉。電機轉動過程中，導體外轉子雙圓環感應體中的內銅環7和外銅環5與永磁內轉子的輻射式整體磁環11產生相對轉動，交變磁場通過氣隙在內銅環7和外銅環5上產生渦流，同時渦流產生感應磁場與輻射式整體磁環11的永磁場相互作用，由於負載轉矩作用，被動永磁內轉子仍處於靜止，當主動導體外轉子轉過一個角度後，其內銅環7和外銅環5中的感應磁場和從動永磁內轉子的永磁場之間存在一定的轉差角，根據磁極同性相斥、異性相吸的原理，從而使得靜止的平衡狀態被打破，主動導體外轉子所轉過的角度的大小取決於負載轉矩的大小，此時從動永磁內轉子會受到電磁力矩的作用，電磁轉矩隨著主動導體外轉子與從動永磁內轉子的轉差角的增加而增大；當電磁轉矩超過負載轉矩時，從動永磁內轉子開始轉動。此後，在電動機的驅動下，主動導體外轉子將與從動永磁內轉子保持一定的轉差角度同步運行，從而帶動永磁內轉子沿著與導體外轉子相同的方向旋轉，結果在負載側輸出軸上產生轉矩，從而帶動負載做旋轉運動，實現動力的無接觸傳遞，實現電機與負載之間的扭矩傳遞。當負載變載時磁感應調速器自動調節轉差角，確保扭矩傳遞順利。
[0023]根據適時的負載輸出量的要求，在靜止狀態下，通過嚙合面調整機構調節導體外轉子與永磁內轉子在軸線方向上的相對位置，手動旋轉負載軸連接套13，由於受到滑動鍵14的限制，負載軸連接套13隻能軸向移動，從而拉動永磁內轉子軸向相對移動，以改變導體外轉子與永磁內轉子之間的磁力嚙合面積大小，實現改變電機導體外轉子與負載永磁內轉子之間傳遞轉矩的大小。
[0024]本實用新型圓筒式磁感應調速器的整個啟動過程中，啟動電流大約為正常工作電流的2倍，實現了電機軟啟動，減少電動機的啟動電能消耗以及避免造成較大的電壓衝擊，尤其適用於電機頻繁啟動及負載變載頻繁的工況下電機與負載的聯接。
[0025]本實用新型圓筒式磁感應調速器，隔振，容許較大的對中誤差、安裝簡單，能實現軟啟動和過載滑差保護，使用壽命長，運行可靠，免維護，傳遞效率高，節能10?30%，大大降低了系統運行費用並延長了設備的使用壽命，還可縮小電機容量，消除「大馬拉小車」現象且符合國家的「節能減排」政策。
[0026]本實用新型圓筒式磁感應調速器，利用外感應銅環與輻射式整體內磁環相對轉動導磁體以徑向固定氣隙切割永磁環的磁力線產生磁感應力，實現電機與負載之間無接觸的扭矩傳遞。根據適時的負載輸出量的要求，在靜止狀態下，手動調節電機導體外轉子與負載永磁內轉子之間的磁力嚙合面積大小，從而改變傳遞扭矩大小，通過負載扭矩的調節實現負載輸出速度的改變，達到控制負載輸出量的要求。實現電機大幅節能和提高電機工作效率。利用高效散熱，確保系統磁力工作穩定。
【權利要求】
1.圓筒式磁感應調速器，其特徵在於，包括與電機軸(19)連接的導體外轉子和與負載軸(21)連接的永磁內轉子，所述導體外轉子與永磁內轉子之間徑向有固定的空氣間隙；所述永磁內轉子上還設有拉動永磁內轉子軸向相對移動的嚙合面調整機構，所述嚙合面調整機構由負載連接套(13)、滑動鍵(14)、內絲連接套(15)、固定座(17)和端環(18)通過螺紋、螺釘和滑動鍵連接成一個整體；所述導體外轉子包括外旋轉盤(3)和通過螺釘固定在所述外旋轉盤⑶上的外鋼環⑷與內鋼環(6)，外鋼環(4)上通過螺釘連接有外銅環(5)，內鋼環(6)上通過螺釘連接有內銅環(7)，所述永磁內轉子包括輻射式整體磁環(11)和與所述輻射式整體磁環(11)通過粘膠粘連接的內旋轉盤(12)。
2.根據權利要求1所述的圓筒式磁感應調速器，其特徵在於，外旋轉盤(3)通過電機軸連接套⑵連接在電機軸(19)上，同時電機軸連接套⑵外裝有電機軸脹套⑴，電機軸脹套⑴將電機軸(19)、電機軸鍵條(20)與電機軸連接套(2)連接作為電機動力輸出機構。
3.根據權利要求1所述的圓筒式磁感應調速器，其特徵在於，外旋轉盤(3)外側固定有側面散熱片(10)，外鋼環(4)外側通過螺釘連接有外環散熱片(9)，內鋼環(6)的外側通過螺釘連接有內環散熱片(8)。
4.根據權利要求1所述的圓筒式磁感應調速器，其特徵在於，內旋轉盤(12)通過負載軸連接套(13)與負載軸(21)連為一體，並用負載軸脹套(16)將負載軸連接套(13)與負載軸(21)、負載軸鍵條(22)連為一體作為負載動力輸出機構。
【文檔編號】H02K51/00GK204013180SQ201420496188
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月29日 優先權日:2014年8月29日
【發明者】趙克中 申請人:寶雞泰華磁機電技術研究所有限公司