[发明专利]调速型卧式风冷永磁耦合器

说明书

本实发明涉及工业领域的永磁驱动技术，特别涉及调速型卧式风冷永磁耦合器，调速型卧式风冷永磁耦合器，包括电机轴、涡流散热装置、固定底座、永磁转子、主动导磁盘、铜导体盘、从动导磁盘、负载轴，调速器、定位块及支架、气封、气孔，其中，电机轴的轴头尾端与主动导磁盘连接，带动从动导磁盘转动，在电机轴的轴尾处垂直于电机轴固定有主动导磁盘，主动导磁盘由带有对称冷空气通道的钢盘和铜导体盘组成，其面向永磁转子的壁上，以电机轴为分界，对称设置有铜导体盘，永磁转子经调速器与负载轴连接，带动负载轴的转动，所述涡流散热装置右端与负载轴连接，底部与固定底座连接。本发明的优点在于散热效率高，相比油冷散热更加环保节约，调速简单。

技术领域

本发明涉及工业领域的永磁驱动技术，涉及调速型卧式风冷永磁耦合器。

背景技术

永磁驱动技术是近年来国际上开发的一项突破性新技术，是专门针对风机、泵类离心负载调速节能的适用技术。它具有高效节能、高可靠性、无刚性连接传递扭矩、可在恶劣环境下应用，极大减少整体系统振动，减少系统维护和延长系统使用寿命等特点。尤其是其不产生高次谐波且低速下不造成电机发热的优良调速特性更使其成为风机及泵类设备节能技术改造的首选。

永磁耦合器是永磁传动技术中应用与工业比较广泛的传动装置之一，永磁耦合器功率在400千瓦(KW)以下为风冷式永磁耦合器，400KW以上在其应用范围内有两种永磁耦合器：一种为水冷式永磁耦合器，另一种为油冷式永磁耦合器。

图1为现有技术提供的风冷式永磁耦合器结构示意图，如图所示，永磁耦合器在运行过程中通过铜导体切割磁感线形成与永磁转子相互作用的磁感应场来实现转动，当通过铜导体和永磁转子之间的气隙距离来调节负载轴的转速时，势必造成电机轴与负载轴转速不相同，这时，磁感应做功转化在铜导体上产生热量，而热量使得永磁转子消磁，则无法实现转动。因此，必须将铜导体的温度降低到不能使得永磁转子消磁的温度，以保证永磁耦合器的可靠运行。

目前，不同类型的永磁耦合器采用的降温方式不同，风冷式永磁耦合器结构简单，主要散热靠导磁盘外侧安装铝散热翅片，依靠转速形成涡流在离心力作用下将内部的较多热量带出，以周围的空气形成温度差就可以达到换热降温的目的，以便永磁耦合器的可靠运行；水冷式永磁耦合器结构比较复杂，对水质有一定要求，所涉及的水路设计复杂，需要有循环系统、冷却系统、外部水冷却系统控制系统及反馈系统等等，故障点多，是增加管道和喷头以水为冷却介质将导磁盘热量带走以便永磁耦合器的可靠运行；油冷式永磁耦合器结构复杂，增加油占地面积较大，包括冷却系统及反馈系统等，需要对油液品质测量，环境较差，其以油为介质将导磁片热量带走并将热油冷却后再重复使用以达到永磁耦合器的可靠运行。可以看出，对于大功率永磁耦合器，即功率在400kw以上的水冷式永磁耦合器或油冷式永磁耦合器，降温复杂且降温的效率及程度不高，会影响水冷式永磁耦合器或油冷式永磁耦合器的可靠运行。

导体盘与磁体盘之间没有机械连接，是空气间隙；磁体盘上面安装有永磁体。电机旋转时，带动件导体盘旋转，导体盘相对于磁体运动，在导体盘内产生感应电流，进而转换成感应磁场，该感应磁场与原来永磁体产生的磁场相互作用，带动负载旋转，实现了通过空气间隙传递扭矩的作用。

磁场强度的大小与空气间隙距离有关，空气间隙越小，磁场越大，产生的扭矩越大，负载轴转速越快；空气间隙越小，磁场越小，产生的扭矩越小，负载轴转速越慢。使用调节机构改变空气间隙的大小，从而实现调速功能。

但目前市场上的永磁调速器，都需要通过控制器进行调速，调节机构复杂，重量大，负载轴难以支撑其重量，往往需要加支撑，且安装不便，占用空间大，内有多个轴承与易损耗件，维修维护个人几乎难以实现，调速需要外接执行器，手动调速困难，无法准确定位；花费巨大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：