一种控角式盘形永磁耦合调速器制造技术

一种控角式盘形永磁耦合调速器，包括永磁转子和导体盘，导体盘外部连接端与电机转轴连接，永磁转子外部连接端与负载转轴连接，永磁转子与负载转轴之间装配操纵机构控制器，操纵机构控制器通过调节中心控制齿轮、第一齿轮和第二齿轮，调节永磁转子上两侧永磁体磁极的相对周向位置角度，改变导体盘切割磁场的耦合强度，永磁转子和导体盘不接触，调节永磁转子两侧永磁体和永磁体相对周向位置来改变耦合强度和导体盘内的感应涡流及导体盘与可调耦合强度磁场作用产生的转矩，实现动力调速传动。本实用新型专利技术通过调节一对非接触永磁转子相对周向位置角的不同以调控导体切割磁场的耦合强度并调控转矩，达到调节传动系统中负载转速以实现降耗节能的目的。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种变频器，特别涉及一种控角式盘形永磁耦合调速器，属于降耗节能

技术介绍
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，必须配备专门温度调节装置如空调，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，无法去除电机和负载振动对传动系统寿命的影响。为解决变频调速技术的工程不利问题，出现了永磁耦合调速装置，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拓扑结构形式主要分为三种：盘形、筒形和锥形。这些永磁耦合调速器都是通过调节导体转子和永磁转子的轴向位置即调节导体转子和永磁转子之间的作用面积来调控转矩和转速，这样在设备使用及改造过程中存在诸多问题，降低了实用性。
技术实现思路
本技术的目的就在于解决现有技术存在的上述问题，提供一种控角式盘形永磁耦合调速器，以克服现有技术的不足。本技术通过调节一对非接触的永磁转子相对周向位置角的不同以调控导体切割磁场的耦合强度并调控转矩，达到调节传动系统中负载转速以实现降耗节能的目的。而且相对于传统永磁耦合调速器来讲，调节转矩和转速时导体转子和永磁转子不会产生对应用不利的轴向位移，可以克服设备在使用及改造过程中的缺点。本技术所采用的技术方案如下。一种控角式盘形永磁耦合调速器，其特点是包括有永磁转子（101）和导体转子即为导体盘（102），所述的导体盘（102）的外部连接端与电机转轴（104）连接，所述的永磁转子（101）的外部连接端与负载转轴（103）连接，所述的永磁转子（101）与负载转轴（103）之间装配操纵机构控制器（105），所述的操纵机构控制器（105）通过调节中心控制齿轮（111）、第一齿轮（112）和第二齿轮（113），调节永磁转子（101）上两侧永磁体磁极的相对周向位置角度，改变导体盘（102）切割磁场的耦合强度，所述的永磁转子（101）和导体盘（102）不接触，调节永磁转子（101）两侧永磁体（108）和永磁体（109）相对周向位置来改变耦合强度，进而改变导体盘（102）内的感应涡流，从而改变导体盘与可调耦合强度磁场作用产生的转矩，实现动力调速传动。所述的永磁转子（101）包括第一铁盘支架（106）和第二铁盘支架（107），所述的第一铁盘支架（106）和第二铁盘支架（107）上装配第一永磁体（108）和第二永磁体（109），所述的第一永磁体（108）在第一铁盘支架（106）上按照相邻永磁块极性相反原则间隔的装配，第二永磁体（109）在第二铁盘支架（107）上按照相邻永磁块极性相反原则间隔的装配，所述的第一铁盘支架（106）的外部连接端设置键槽（110），所述的键槽（110）用于连接负载转轴（103）。所述的第一永磁体（108）和第二永磁体（109）的立体均为扇形体，永磁块的充磁方向为轴向方向。所述的控角式盘形永磁耦合调速器的操纵机构装配有3个齿轮，即中心控制齿轮（111）、第一齿轮（112）和第二齿轮（113），中心控制齿轮（111）受操纵机构控制器（105）控制沿自身轴心转动带动第一齿轮（112）和第二齿轮（113）转动而带动第一铁盘支架（106）和第二铁盘支架（107）转动，进而调节铁盘支架上第一永磁体（108）和第二永磁体（109）相对周向角的角度，改变导体盘（102）切割磁场的耦合强度，以改变导体盘（102）内的感应涡流，从而改变导体盘与可调耦合强度磁场作用产生的转矩，实现负载转速的调节。所述的永磁转子（101）的第一铁盘支架（106）和第二铁盘支架（107）同轴心并相距放置，即相距一段距离放置，所述的第一铁盘支架（106）和第二铁盘支架（107）上放置的永磁体设置在铁盘支架上靠近导体盘（102）的一侧。所述的导体转子的导体盘（102）为具有导电性能好的圆盘，放置在装有永磁体的两个铁盘支架之间。本技术给出的这种控角式盘形永磁耦合调速器中，当调节到铁盘支架上两侧永磁体周向相对位置在两侧永磁体极性不同时（N极与S极相对时），两侧永磁体之间的磁场最强，导体盘切割该磁场产生的感应涡流最大，该涡流与磁场作用产生的转矩最大，可以驱动负载以高速运转；当调节到铁盘支架上两侧永磁体周向相对位置在两侧永磁体极性相同时（N极与N极、S极与S极相对时），两侧永磁体之间的磁场最弱，导体盘切割该磁场产生的感应涡流最小，该涡流与磁场作用产生的转矩最小，以至于无法驱动负载运转，这种状态适于空载软起动。调节铁盘支架上两侧永磁体周向相对位置，可以调节导体盘所切割磁场的耦合强度，进而改变转矩的大小，调控传动系统的转速。与现有技术相比，本技术的有益效果体现在。1、实现可重复的、可调节的、可控制的输出转矩和转速，达到调速节能的目的。2、调速时不产生轴向位移，克服现有技术轴向位移问题，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、没有电力电子器件，使用机械方式调节，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，消除电机和负载振动对传动系统寿命的影响。7、没有整流、逆变过程，不消耗电能，无电磁污染和干扰，不需要配备谐波治理装置。附图说明图1-1为本技术控角式盘形永磁耦合调速器的结构主视图。图1-2为本技术控角式盘形永磁耦合调速器永磁转子的结构主视图。图1-3为本技术控角式盘形永磁耦合调速器永磁体磁极的立体视图。图1-4为本技术控角式盘形永磁耦合调速器操纵机构主视图。图1-5为本技术控角式盘形永磁耦合调速器实施例的调速特性曲线。具体实施方式下面结合说明书图和实施例对本技术做更详细地说明。如图1-1所示，这种控角式盘形永磁耦合调速器于包括有永磁转子（101）和导体转子即为导体盘（102），所述的导体盘（102）的外部连接端与电机转轴（104）连接，所述的永磁转子（101）的外部连接端与负载转轴（103）连接，所述的永磁转子（101）与负载转轴（103）之间装配操纵机构控制器（105），所述的操纵机构控制器（105）通过调节中心控制齿轮（111）、第一齿轮（112）和第二齿轮（113），调节永磁转子（101）上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控角式盘形永磁耦合调速器，其特征在于包括有永磁转子（101）和导体转子即为导体盘（102），所述的导体盘（102）的外部连接端与电机转轴（104）连接，所述的永磁转子（101）的外部连接端与负载转轴（103）连接，所述的永磁转子（101）与负载转轴（103）之间装配操纵机构控制器（105），所述的操纵机构控制器（105）通过调节中心控制齿轮（111）、第一齿轮（112）和第二齿轮（113），调节永磁转子（101）上两侧永磁体磁极的相对周向位置角度，改变导体盘（102）切割磁场的耦合强度，所述的永磁转子（101）和导体盘（102）不接触，调节永磁转子（101）两侧永磁体（108）和永磁体（109）相对周向位置来改变耦合强度，进而改变导体盘（102）内的感应涡流，从而改变导体盘与可调耦合强度磁场作用产生的转矩，实现动力调速传动。

【技术特征摘要】
1.一种控角式盘形永磁耦合调速器，其特征在于包括有永磁转子（101）和导体转子即为导体盘（102），所述的导体盘（102）的外部连接端与电机转轴（104）连接，所述的永磁转子（101）的外部连接端与负载转轴（103）连接，所述的永磁转子（101）与负载转轴（103）之间装配操纵机构控制器（105），所述的操纵机构控制器（105）通过调节中心控制齿轮（111）、第一齿轮（112）和第二齿轮（113），调节永磁转子（101）上两侧永磁体磁极的相对周向位置角度，改变导体盘（102）切割磁场的耦合强度，所述的永磁转子（101）和导体盘（102）不接触，调节永磁转子（101）两侧永磁体（108）和永磁体（109）相对周向位置来改变耦合强度，进而改变导体盘（102）内的感应涡流，从而改变导体盘与可调耦合强度磁场作用产生的转矩，实现动力调速传动。
2.根据权利要求1所述的控角式盘形永磁耦合调速器，其特征在于永磁转子（101）包括第一铁盘支架（106）和第二铁盘支架（107），所述的第一铁盘支架（106）和第二铁盘支架（107）上装配第一永磁体（108）和第二永磁体（109），所述的第一永磁体（108）在第一铁盘支架（106）上按照相邻永磁块极性相反原则间隔的装配，第二永磁体（109）在第二铁盘支架（107）上按照相邻永磁块极性相反原则间隔的装配，所述的第一铁盘支架（106）的外部连接端设置键槽（11...

【专利技术属性】
技术研发人员：安跃军，高丹，安辉，孙丹，薛丽萍，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：新型
国别省市：辽宁;21