[实用新型]一种锥形永磁调速器

说明书

技术领域

 本实用新型涉及一种利用磁性器件传递扭矩的调速器。

背景技术

在大型采矿、水泥、纸浆、石油化工、冶金、电力等行业中，由于节能的需要和操作方便，大量变频调速器被应用于生产过程当中。变频器调速分为大功率的中、高压变频调速和中小功率的低压变频调速，两种调速无论是采用哪种变频器，由于应用的技术均使用集成电路，采用微机控制技术和电子电力技术，因而其缺点是：系统复杂，可维护性差，设备适应环境能力差，易受周围环境的干扰，尤其是供电环境的干扰；设备在使用过程中易出现无法预测的偶发故障，严重影响生产的连续性、稳定性；其次这类设备的使用寿命相对较短，一般在7-10年；另外这类设备维护的工作量较大，费用较高；同时这类设备安装及使用的环境要求较为苛刻，比如要求无尘、恒温等条件。

发明内容

本实用新型提供一种可避免目前使用的变频器、减速机所带来的种种缺陷，利用磁性器件传递扭矩，并可变换转速的可实现软联接软起动联轴器。

本实用新型的永磁调速器由分别设置于驱动轴和从动轴上的驱动磁性转子和从动转子、轴承、支架构成，其中：在驱动轴上固定设置有由软铁制成的锥形壳和固定于锥形壳内表面上的永磁体组构成的的驱动磁转子，在从动轴上固定设置有由软磁材料构成的锥形的从动转子，且锥形体的从动转子位于驱动磁转子的锥形壳内，并与驱动磁转子间以气隙相隔，其中：驱动磁转子上的每个永磁体组由四块等截面的极性方向相同且其磁力线方向与径向平行的永磁体块紧挨固定组成，各组永磁体组间用一个宽度等于一个永磁体块宽度的软材料隔开，相邻的两个永磁体组极性相反设置；从动转子用软铁制成，从动转子的外表面上沿轴向定距固定有截面为矩形的铜条，各铜条间以软铁相隔，且各铜条的截面宽度与相隔的软铁截面宽度相等；在从动轴上固定有一个可沿轴向运动的其截面呈T形的滑套，T形滑套的横端呈碗状结构，碗状结构的边缘上开有沿轴向倾斜的定位槽，T形滑套直端的外缘与从动转子轴承的内圈相配合，从动转子轴承的外圈与锥形的从动转子固定配合，T形滑套的横端碗状边缘上开有的沿轴向倾斜定位槽的内部与一个操纵杆相配合，转动操纵杆可使从动转子沿轴向运动。

在本实用新型的永磁调速器的驱动轴和从动轴上还分别固定设置有以气隙相隔的两个端面永磁体，其中的每个端面永磁体由两块磁力线方向沿驱动轴或从动轴的轴向放置的磁极方向相反的至少一对永磁体块，永磁体块相对于气隙的外侧设置有软铁构成的磁短路，且每个端面永磁体的永磁体块、磁短路均处于软铁包封内，两个端面永磁体极性相对设置。

本实用新型的工作原理如下：驱动磁性转子用驱动机驱动，从动转子用于驱动负载，当驱动磁性转子转动时，驱动磁性转子上的永磁体与从动转子间产生相对运动，并在从动转子上产生涡流，同时涡流又产生感应磁场与驱动磁性转子上的永磁场相互作用，从而带动从动转子跟随驱动磁性转子按相同旋转方向转动，并将输入轴的转矩传递至输出轴上。当负载发生变化时，由于从动转子是设置于由T形滑套等构成的调节器，通过操纵调节器可使从动转子沿从动轴的轴向运动，使驱动磁性转子与从动转子之间的间隙及磁耦合面积发生变化，从而达到调节速度的目的。

此外，由于本实用新型的调速器上设置有端面永磁体，因此其磁场是由径向圆锥形磁的磁场（即驱动磁性转子与从动转子间产生的磁场）和由端面永磁体的磁场（由端面永磁体产生的磁场）两部分组成。径向圆锥形磁体用来传递扭矩，端面磁磁场则用于平衡驱动磁性转子与从动转子间的轴向力。当驱动磁性转子与从动转子间的磁耦合面积最大时由驱动磁性转子与从动转子间产生的轴向引力最大，而同时由端面永磁体产生的斥力也为最大，从而使轴向磁场得以平衡。这种结构较现有的通过机构结构平衡轴向力的方案要简单的多，且其效果更优。    

本实用新型有如下优点：

1、空截启动，可将调速器的磁耦合面积调节到最小，这样启动电流小，从而可以大大减小设备启动时对电网产生的冲击；

2、可实现过程控制，永磁调速接收为准（其范围内现在的产品4-20MA）信号，根据信号调节负载转速，满足系统需求，响应速度快；

3、由于永磁调速器是非机械连接的调速装置，使负载与驱动机间，（如风机和电机间）没有机械硬连接，完全是通过气隙传递扭矩的，隔离了振动的传递，因此可以大大减小机械振动；

4、本实用新型的永磁调速满园可在0-98%的范围内对负载进行无级调速；