[实用新型]一种单极式筒形永磁耦合调速器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种永磁耦合调速器，特别涉及一种单极式筒形永磁耦合调速器，属于降耗节能技术领域。

背景技术

目前，变频器在电机调速领域应用广泛。控制方法是改变电机的输入电压频率来控制电机和负载的转速。借助于电力电子器件的高效可控优势，对交流供电电源进行整流、滤波、逆变等调整后变化为幅值、频率符合电机工况需求的电压，实现电机运行效率最优化，达到节能减排等目的。

但利用变频器调速存在以下不足之处。

1、变频器中的电力电子器件在对电压整流、逆变等过程中，会产生各种高次谐波，对供电系统、负载及相邻电气设备造成干扰。通常要再投入谐波治理装置配合使用。

2、电力电子器件属于高精密元器件，对周围环境的变化的适应能力较差，对于外界因素影响比较敏感，容易损坏，使用寿命受到限制。

3、大功率变频器发热严重，必须配备专门温度控制装置如空调，保证变频器安全运行。

4、变频器装配在电机与电源之间，无法改变电机与负载硬连接的现状，无法去除负载振动对电机寿命的影响。

为解决变频调速技术的工程不利问题，出现了不少永磁耦合调速装置，美国麦格纳福斯早在1998年2月20日就提出了一种可调节磁力耦合器。现有的永磁耦合调速装置中，导体转子和永磁转子的结构形式大致分为三种：盘形、筒形和锥形。其中，永磁转子上的永磁磁极都是由极性相反的永磁体间隔交替装配的，永磁材料用量很大，成本高影响推广应用。

发明内容

本实用新型的目的就在于解决现有技术存在的上述问题，经过反复试验和研究后，提供了一种单极式筒形永磁耦合调速器。本实用新型给出的这种单极式筒形永磁耦合调速器，通过导体转子与永磁转子非接触的磁力耦合工作方式传递并调节转矩，达到调节传动系统中负载转速和实现节能的目的。

本实用新型所采用的技术方案如下。

一种单极式筒形永磁耦合调速器，包括导体转子和永磁转子，所述的导体转子包括铁盘支架，所述的铁盘支架上装配导体环，所述的永磁转子包括铁盘支架，所述的铁盘支架上装配永磁体磁极和软铁磁极，所述的导体环与永磁体磁极和软铁磁极保持不接触的耦合状态，相对转动实现磁力线的切割，所述的永磁转子中的永磁体磁极和软铁磁极在铁盘支架上为间隔交替装配，所有永磁体磁极的极性沿相同方向装配。

导体转子的铁盘支架上装配导体环，所述的导体环是具有一定宽度的导电性能好的圆环，所述的铁盘支架是具有一定宽度的导磁性好的圆筒。

永磁转子的铁盘支架包括永磁体磁极和软铁磁极，所述的永磁转子的永磁体磁极和软铁磁极是具有相同尺寸的瓦状体结构，所述永磁体磁极和软铁磁极的瓦状体具有相同尺寸，瓦状永磁体磁极充磁方向为径向。

通过操纵机构来调节导体转子与永磁转子的轴向位移，改变导体转子与永磁转子之间的耦合程度，从而改变导体环切割磁力线的转矩，实现传动调速。

本实用新型给出的这种单极式筒形永磁耦合调速器，使用外形尺寸相同、数量相等的永磁体磁极和软铁磁极间隔交替地装配在铁盘支架上。永磁体磁极和软铁磁极的间隔交替布置方式，在工作过程中软铁磁极会被磁化，自动形成与永磁体磁极极性相反的磁特征，可以节约一半永磁体磁极的用料，益于降低成本。

而且单极式筒形永磁耦合调速器没有整流、逆变过程，不消耗电能，对电源没有污染，不需要配备谐波治理装置。没有电力电子器件，使用机械方式调节，对环境适应能力强，使用寿命长。永磁耦合调速器装配在电机与负载之间，利用磁力耦合传递力矩，实现电机与负载的软连接，消除负载的振动对电机的影响。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是。

1、实现可重复的、可调节可控制的输出转矩和转速，达到调速节能的目的。

2、加装软铁磁极，减少一半永磁体磁极的用量，降低成本益于推广应用。

3、无接触动力传递，可实现电机空载软起动，对电网无电流冲击和无电磁污染。

4、调速装置使用寿命长，运行期间维护费用低。

5、安装方便，运行环境无要求，无需配备安全保护装置。

6、实现电机与负载的软连接，消除负载振动对电机的冲击。

附图说明

图1为本实用新型单极式筒形永磁耦合调速器的结构主视图。

图2为本实用新型单极式筒形永磁耦合调速器永磁转子的结构主视图。

图3为本实用新型单极式筒形永磁耦合调速器的永磁体磁极和软铁磁极的立体视图。

图4为本实用新型单极式筒形永磁耦合调速器导体转子的结构主视图。