径向螺旋移动式磁屏蔽永磁调速器制造技术

本发明专利技术属于永磁调速技术领域，尤其涉及一种径向螺旋移动式磁屏蔽永磁调速器，包括导体转子、永磁转子，导体转子与永磁转子之间存在气隙，其特征在于还包括径向螺旋移动磁屏蔽机构，径向螺旋磁屏蔽机构设置在导体转子与永磁转子之间。本发明专利技术的有益效果是：调节结构更简单，尺寸更小，同时不用移动整体永磁转子使得设备的质量中心始终保持固定，设备更稳定更可靠，并且能将负载的转速从零速到导体转子的速度之间任意调节。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于永磁调速
，尤其涉及一种径向螺旋移动式磁屏蔽永磁调速器。
技术介绍
在大型采矿、石油化工、电力及冶金等行业中，由于节能环保的需要，永磁调速装置的应用越来越广泛。永磁调速装置能适应各种恶劣环境，包括电网电压波动大、谐波严重、易燃易爆、潮湿、粉尘等场所，可在线调节负载的转速，以满足系统实际运行需要，实现调速节能，调速范围0-98％，节能率10％～65％。工作时，电机带动永磁调速器的导体转子转动，导体转子上的铜导体切割永磁转子上永磁体发出的磁感线产生涡流，涡流产生感应磁场，感应磁场与永磁体源磁场耦合作用进而产生扭矩，使永磁转子带动负载转动，由于永磁调速技术简单、可靠，设备使用寿命长；无电磁波干扰问题；所以很多条件艰难的场所的调速装置逐渐被永磁调速器代替。现有的永磁调速器主要有筒形永磁调速器和盘式永磁调速器，筒形调速器靠调节筒形永磁转子与筒形导体转子在轴线方向的相对位置，以改变永磁转子和导体转子耦合的有效部分，进而调节转矩，这就需要的较大的轴向空间以利于永磁转子和导体转子之间进行相对轴向的移动；而盘式永磁调速器通过调节盘形永磁转子和导体转子之间的气隙来进行转矩的调节，进而实现对负载的调速。也需要较大的轴向空间进行气隙的调节，产品轴向尺寸大，给现场改造带来很大的不便；调速时，永磁转子需要移动，设备悬臂长、振动大、容易损坏轴承、设备可靠性不好；调节时，由于永磁转子质量、转动惯量大、易冲击；调节装置负载、调节轴承受力过大易损坏；设备振动大、发热高、永磁体易失效；同时调节气隙时还需要克服较大的永磁吸力的作用。这样在一些空间受限的地方难以应用。中国专利CN104883030A提供了一种新型旋转凸极调节磁通的永磁调速器，筒形导体转子形成的腔室内设置有一端固定在从动轴的永磁转子，且永磁转子和筒形导体转子之间存在径向间隙，永磁转子另一端的下部设置有与从动轴一起旋转的棘轮套和可在棘轮套上相对转动的凸极导磁磁轭，永磁转子内等间距设置有多个切向式永磁磁钢。避免了传统的筒形永磁调速器靠调节永磁转子与筒形导体转子在轴线方向的相对位置来调节永磁转子和导体转子耦合面积的有效部分所占空间较大的问题，不需要额外的轴向空间。但是，在这种结构中，每个永磁体只能从自身的N极发出回到自身的S极，相邻永磁体的N极和N极是相互排斥的，凸极导磁磁轭只能屏蔽一部分磁感线，甚至对磁感线基本起不到屏蔽作用，起不到调节磁通量的作用，其原理图如图10、图11所示，磁感线从N极发出回到S极时，一部分从永磁体朝向铜导体的一侧通过，这部分磁感线被铜导体切割，而且通过铜导体的磁通量不会随凸极导磁磁轭的位置改变而改变，另一部从永磁体朝向凸极导磁磁轭的一侧通过，这部分磁感线不论凸极导磁磁轭如何转动，都不会被铜导体切割，也不会产生涡流和扭矩，综上所述，该结构对负载的速度调节范围是极其有限的，甚至几乎不能调节转速，不能从零速进行调节，也不能达到磁感线的百分之百传递，造成了能量的浪费，达不到预期的效果，要想实现导体转子与永磁转子之间转速从零到最大的调节非常难，现有技术没有能到达这种效果的结构。中国专利CN104811000A提供了一种永磁调速器，包括筒形的导体转子、永磁转子和导磁轭，所述导体转子、所述永磁转子和所述导磁轭同轴设置，导磁轭位于所述永磁转子的外侧，所述导磁轭可轴向运动，通过移动导磁轭来调节转矩和转速，所需的轴向空间较传统筒形永磁调速器大大缩小，在一定程度上解决了传统筒形永磁调速器轴向空间占用较大且调速机构复杂且作用力大的问题。这种结构同样存在上述问题，其并没有真正起到调节磁感线切割的作用，基本上达不到调节转速的目的。
技术实现思路
本专利技术针对现有永磁调速器调节整体永磁转子所需要克服的轴向力很大、以及通过调节切割磁感线的面积调节转速效果不佳的问题，提供了一种径向螺旋移动式磁屏蔽永磁调速器，调节结构更简单，尺寸更小，同时不用移动整体永磁转子使得设备的质量中心始终保持固定，设备更稳定更可靠，并且能将负载的转速从零速到导体转子的速度之间任意调节。一种径向螺旋移动式磁屏蔽永磁调速器，包括导体转子、永磁转子，所述导体转子与所述永磁转子之间存在气隙，其特征在于还包括径向螺旋移动磁屏蔽机构，所述径向螺旋磁屏蔽机构设置在所述导体转子与所述永磁转子之间。所述径向螺旋磁屏蔽机构可相对所述永磁转子在所述径向螺旋磁屏蔽机构的圆周平面内径向移动。所述径向螺旋移动磁屏蔽机构包括磁通屏蔽结构、螺旋移动调节结构，所述磁通屏蔽结构与所述螺旋移动调节结构同轴，且所述磁通屏蔽结构可沿所述螺旋移动调节结构移动。所述磁通屏蔽结构包括若干个屏蔽部和与屏蔽部连接的连接结构，所述连接结构一侧设有连接凸台，另一侧设有螺旋连接柱。所述屏蔽部为扇形环结构，所述屏蔽部共同形成一个圆环状结构，所述圆环状结构的宽度大于等于所述永磁转子上永磁体固定盘的宽度。所述螺旋移动调节结构包括螺旋盘、轨道盘，所述轨道盘与支撑结构固定连接，所述螺旋盘、所述轨道盘与所述永磁转子共轴线，且所述螺旋盘可绕轴线转动，所述螺旋盘上设有沿径向的、与所述螺旋连接柱配合的螺旋槽，所述轨道盘上设有沿径向的、与所述连接凸台配合的轨道槽。所述屏蔽部设置在所述螺旋盘与所述轨道盘之间，所述屏蔽部与所述轨道盘通过所述连接凸台、所述轨道槽配合连接，所述连接凸台可沿所述轨道槽滑动，所述屏蔽部与所述螺旋盘通过所述螺旋连接柱、所述螺旋槽配合连接，所述螺旋连接柱可沿所述螺旋槽滑动。所述导体转子包括电机联轴器、导体盘、铜环，所述导体盘通过所述电机联轴器与电机连接，所述导体盘上设置有所述铜环。所述永磁转子包括永磁体、永磁体固定盘、负载联轴器，所述永磁体固定盘通过所述负载联轴器与负载相连，所述永磁体设置在所述永磁体固定盘上。所述径向螺旋磁屏蔽机构与所述永磁转子同轴设置。还包括与所述径向螺旋移动磁屏蔽机构连接的外部执行机构。本专利技术的有益效果是：设置了径向螺旋移动磁屏蔽机构，当螺旋盘沿轴心转动时，屏蔽部沿轨道盘上轨道槽在射线方向移动；当屏蔽部沿射线方向向外移动时，此时导体转子上的铜环切割的永磁体的磁力线增多，铜环上的涡流增大，此时产生的扭矩增大，负载的转速增大，当屏蔽部完全外移时，扭矩最大，负载的转速接近额定转速；当屏蔽部沿射线向轴心移动时，导体转子上铜环的涡流减小，产生的扭矩减小，负载的转速降低，当屏蔽部移动到完全屏蔽住永磁体的磁力线时，导体转子以电机的额定转速运行，而负载转速为零，实现了负载的调速功能。调节过程中，永磁转子没有轴向位移，省去了其复杂的调节结构，设备结构简单易实现，占用空间小，避免了产品轴向尺寸大给现场改造带来的不便；减小了设备的振动，使得轴承不易损坏，设备可靠性好；发热量小，不存在设备散热困难、永磁体易失效的问题，负载转速实现了从零速到导体转子转速之间的任意调节，屏蔽和磁通量调控效果好。本专利技术应用磁屏蔽原理调节屏蔽部的径向位置，消除了永磁转子驱动负载时驱动扭矩所产生的摩擦力，相比较调节整体永磁转子所需要克服的轴向力大大减小，磁通调节结构的输出力矩随之大大减小，整个调节结构更简单，尺寸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种径向螺旋移动式磁屏蔽永磁调速器，包括导体转子、永磁转子，所述导体转子与所述永磁转子之间存在气隙，其特征在于还包括径向螺旋移动磁屏蔽机构，所述径向螺旋磁屏蔽机构设置在所述导体转子与所述永磁转子之间。

【技术特征摘要】
1.一种径向螺旋移动式磁屏蔽永磁调速器，包括导体转子、永磁转子，所述导体转子
与所述永磁转子之间存在气隙，其特征在于还包括径向螺旋移动磁屏蔽机构，所述径向螺
旋磁屏蔽机构设置在所述导体转子与所述永磁转子之间。
2.根据权利要求1所述的径向螺旋移动式磁屏蔽永磁调速器，其特征在于所述径向螺
旋磁屏蔽机构可相对所述永磁转子在所述径向螺旋磁屏蔽机构的圆周平面内径向移动。
3.根据权利要求1或2所述的径向螺旋移动式磁屏蔽永磁调速器，其特征在于所述径
向螺旋移动磁屏蔽机构包括磁通屏蔽结构、螺旋移动调节结构，所述磁通屏蔽结构与所述
螺旋移动调节结构同轴，且所述磁通屏蔽结构可沿所述螺旋移动调节结构移动。
4.根据权利要求3所述的径向螺旋移动式磁屏蔽永磁调速器，其特征在于所述磁通屏
蔽结构包括若干个屏蔽部和与屏蔽部连接的连接结构，所述连接结构一侧设有连接凸台，
另一侧设有螺旋连接柱。
5.根据权利要求4所述的径向螺旋移动式磁屏蔽永磁调速器，其特征在于所述屏蔽部
为扇形环结构，所述屏蔽部共同形成一个圆环状结构，所述圆环状结构的宽度大于等于所
述永磁转子上永磁体固定盘的宽度。
6.根据权利要求3-5任一项所述的径向螺旋移动式磁屏蔽永磁调速器，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张领强，宋立鹏，柳志明，
申请(专利权)人：天津吉玄节能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12