本发明专利技术公开了一种调压调速型永磁调速装置，包括发电机和异步电动机，所述的发电机通过电源输出线与异步电动机连接。所述的发电机包括发电机定子总成、发电机转子总成、发电机机座和导轨；所述的发电机机座的内部装有定子铁心并安装在导轨上；所述的导轨与动力输入轴的旋转轴线平行，所述的发电机机座与导轨滑动连接。本发明专利技术取消了现有永磁调速传动装置的双转子结构，其余结构与现有技术相同，因此可最大限度地利用现有发电机或异步电动机的成熟技术。本发明专利技术的发电机的定子铁心并不绕其轴线旋转，仅利用一个可沿定子铁心轴线方向平移的导轨进行调压调速，因此其调速装置机械磨损小，调节精度也高。
【技术实现步骤摘要】
调压调速型永磁调速装置
本专利技术涉及永磁调速装置，特别是一种调压调速型永磁调速装置。
技术介绍
现有的永磁调速装置是利用永磁转子旋转形成的旋转磁场与实心导体或大块导体相互运动时所产生的洛仑兹力实现动力机和工作机之间的运动传递。由于导体内部感生的电流为涡流，当转差加大时，其所产生的涡流也增大，由于此部分涡流只能在实心导体或大块导体中以热量的形式消耗掉，因此所产生的热量较大，空冷条件下所传递的功率较小。中国专利CN201710262226.2提出了一种“基于电流调整型的永磁调速装置”，该装置的调速机理为：通过调节电流调整装置总成中的外接可变电阻箱内部电阻阻值的大小，使机械特性发生变化；当外接可变电阻箱增大时，线圈绕组中的感生电流将减小，其所产生的洛仑兹力也随之减小，因此动力输出轴的输出转速及转矩也随之减小。该装置的优点是将大转差引起的感生电流通过可变电阻箱散出，解决了传统永磁调速装置热量难以散出的问题；其缺点是：该装置也采用传统永磁调速装置的内、外双转子结构，当所传递的功率较大时，内、外转子的回转半径将急剧增大，此时除对内、外转子的动平衡特性要求较高外，内转子总成中的线圈绕组也要承受极大的离心力，造成线圈绕组(特别是当其为散绕组线圈时)极易损坏；另外，该装置的电流调整装置总成还包括滑环和电刷，其所带来的缺陷为滑环和电刷工作时易于磨损，需经常更换。
技术实现思路
为解决现有技术存在的上述问题，本专利技术要设计一种能实现以下目的的调压调速型永磁调速装置：1、解决现有永磁调速装置的大转差发热问题。2、解决现有永磁调速装置中的双转子结构问题。3、解决中国专利CN201710262226.2内转子总成中的线圈绕组易于损坏问题。4、解决中国专利CN201710262226.2含有易损件滑环和电刷问题。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：调压调速型永磁调速装置，包括发电机和异步电动机，所述的发电机与旋转动力源连接，所述的异步电动机与负载连接，所述的发电机通过电源输出线与异步电动机连接；所述的发电机包括发电机定子总成、发电机转子总成、发电机机座和导轨；所述的发电机定子总成由定子铁心A及定子绕组A组成；定子绕组A安装在定子铁心A的槽中，定子绕组A的电源输出线通过接线盒引出与电动机定子总成中的绕组接出端相连；定子铁心A安装在发电机机座中；所述的发电机机座的内部装有定子铁心A并安装在导轨上；所述的导轨与动力输入轴的旋转轴线平行，所述的发电机机座与导轨滑动连接；所述的发电机转子总成包括永磁体、转子铁心A、左端轴承座、右端轴承座、动力输入轴及底板；所述的转子铁心A由导磁材料制成，转子铁心A上均布与永磁体的几何尺寸及形状相同的槽，用于安装永磁体；所述的左端轴承座与右端轴承座的几何尺寸及结构相同，所述的左端轴承座与右端轴承座的型孔内分别安装左端滚动轴承及右端滚动轴承，所述的左端轴承座与右端轴承座分别安装在底板上，所述的左端轴承座、右端轴承座均与发电机定子铁心A同轴；所述的动力输入轴的两端分别安装在左端滚动轴承及右端滚动轴承的内孔中；所述动力输入轴的一端通过左端联轴器与旋转动力源输出轴相连；所述的异步电动机包括电动机定子总成和电动机转子总成；所述的电动机定子总成由定子铁心B、定子绕组B和电动机机座组成；所述的定子绕组B安装在定子铁心B的槽中，定子铁心B安装在电动机机座中；所述的电动机转子总成由转子铁心B、转子绕组B和动力输出轴组成；所述的转子铁心B由硅钢片迭压而成，转子铁心B上有一个与外圆同心的中心孔，外圆表面均匀分布着转子槽，每个转子槽中均有一根导条伸出于转子铁心B的两端，并用左端环及右端环将所有导条连接起来组成转子绕组B；导条横截面的几何形状与转子槽一致；所述的导条、左端环及右端环均由低电导率的铝合金或铜合金制成；所述的动力输出轴安装在转子铁心B的中心孔内；所述动力输出轴的一端通过右端联轴器与负载相连。进一步地，所述的定子铁心A通过键联结方式安装在发电机机座中或通过过盈方式压制在发电机机座中。进一步地，所述的动力输出轴通过键联结方式安装在转子铁心B的中心孔内或过盈方式压制在转子铁心B的中心孔内。本专利技术的第二个技术方案如下：调压调速型永磁调速装置，包括发电机和异步电动机，所述的发电机与旋转动力源连接，所述的异步电动机与负载连接，所述的发电机的动力输入轴通过轴承与动力输出轴同心连接；所述的发电机包括定子总成、发电机转子总成、机座和导轨；所述的定子总成由定子铁心C及定子绕组C组成；定子绕组C安装在定子铁心C的槽中；定子铁心C安装在机座中；所述的机座安装在底板上；所述的导轨与动力输入轴的旋转轴线平行，所述的导轨与花键套滑动连接；所述的发电机转子总成包括永磁体、转子铁心A、左端轴承座、右端轴承座、动力输入轴及底板；所述的转子铁心A由导磁材料制成，转子铁心A上均布与永磁体的几何尺寸及形状相同的槽，用于安装永磁体；所述的左端轴承座与右端轴承座的几何尺寸及结构相同，所述的左端轴承座与右端轴承座的型孔内分别安装左端滚动轴承及右端滚动轴承，所述的左端轴承座与右端轴承座分别安装在底板上，所述的左端轴承座、右端轴承座均与发电机定子铁心A同轴；所述的动力输入轴的两端分别安装在左端滚动轴承及右端滚动轴承的内孔中；所述动力输入轴的一端通过左端联轴器与旋转动力源输出轴相连；所述的异步电动机包括定子总成和电动机转子总成；所述的异步电动机与发电机共用定子总成和机座；所述的电动机转子总成由转子铁心B、转子绕组B和动力输出轴组成；所述的转子铁心B由硅钢片迭压而成，转子铁心B上有一个与外圆同心的中心孔，外圆表面均匀分布着转子槽，每个转子槽中均有一根导条伸出于转子铁心B的两端，并用左端环及右端环将所有导条连接起来组成转子绕组B；导条横截面的几何形状与转子槽一致；所述的导条、左端环及右端环均由低电导率的铝合金或铜合金制成；所述的动力输出轴安装在转子铁心B的中心孔内；所述动力输出轴的一端通过右端联轴器与负载相连；所述的动力输入轴为花键轴，动力输入轴的花键上套装花键套。进一步地，所述的导条、左端环及右端环均由电导率小于2.3×107siemens/m的铝合金或铜合金制成。本专利技术的第三个技术方案如下：第一个技术方案中的旋转动力源及发电机采用交流无级调压器代替；所述的交流无级调压器的一端与电网连接，另一端通过电源输出线与所述的异步电动机连接。本专利技术与现有永磁调速传动装置或技术相比，具有如下的突出性质和显著优点：1、本专利技术取消了现有永磁调速传动装置的双转子结构，除安装在导轨上的发电机机座可沿定子铁心A的轴线方向移动外，其余的机械结构均与现有的发电机相同；本专利技术的异步电动机，其机械结构也与现有的异步电动机相同，因此可最大限度地利用现有发电机或异步电动机的成熟技术。2、本专利技术的笼条及端环均采用了电导率较低的铝合金或铜合金，因此当转差加大时所产生的感生电流较小，而热量与电流的平方成正比，因此所形成的热量也小，可实现空冷条件下的大功率及大转差调速要求。3、本专利技术的发电机通过左端联轴器与旋转动力源输出轴相连，仅接受旋转动力源的输出转矩，不受旋转动力源电压的影响，因此即使旋转动力源为高压电机，发电机产生的感应电压幅值也可通过结构设计限制在低压范围内，解决了调节高压电机的电压时易于损坏的问题。4本文档来自技高网...
【技术保护点】
调压调速型永磁调速装置，其特征在于：包括发电机和异步电动机，所述的发电机与旋转动力源连接，所述的异步电动机与负载(22)连接，所述的发电机通过电源输出线(3)与异步电动机连接；所述的发电机包括发电机定子总成、发电机转子总成、发电机机座(5)和导轨(6)；所述的发电机定子总成由定子铁心A(1)及定子绕组A(2)组成；定子绕组A(2)安装在定子铁心A(1)的槽中，定子绕组A(2)的电源输出线(3)通过接线盒引出与电动机定子总成中的绕组接出端(4)相连；定子铁心A(1)安装在发电机机座(5)中；所述的发电机机座(5)的内部装有定子铁心A(1)并安装在导轨(6)上；所述的导轨(6)与动力输入轴(11)的旋转轴线平行，所述的发电机机座(5)与导轨(6)滑动连接；所述的发电机转子总成包括永磁体(7)、转子铁心A(8)、左端轴承座(9)、右端轴承座(10)、动力输入轴(11)及底板(13)；所述的转子铁心A(8)由导磁材料制成，转子铁心A(8)上均布与永磁体(7)的几何尺寸及形状相同的槽，用于安装永磁体(7)；所述的左端轴承座(9)与右端轴承座(10)的几何尺寸及结构相同，所述的左端轴承座(9)与右端轴承座(10)的型孔内分别安装左端滚动轴承(23)及右端滚动轴承(12)，所述的左端轴承座(9)与右端轴承座(10)分别安装在底板(13)上，所述的左端轴承座(9)、右端轴承座(10)均与发电机定子铁心A(1)同轴；所述的动力输入轴(11)的两端分别安装在左端滚动轴承(23)及右端滚动轴承(12)的内孔中；所述动力输入轴(11)的一端通过左端联轴器(14)与旋转动力源输出轴(15)相连；所述的异步电动机包括电动机定子总成和电动机转子总成；所述的电动机定子总成由定子铁心B(16)、定子绕组B(17)和电动机机座(24)组成；所述的定子绕组B(17)安装在定子铁心B(16)的槽中，定子铁心B(16)安装在电动机机座(24)中；所述的电动机转子总成由转子铁心B(19)、转子绕组B和动力输出轴(20)组成；所述的转子铁心B(19)由硅钢片迭压而成，转子铁心B(19)上有一个与外圆同心的中心孔，外圆表面均匀分布着转子槽(18)，每个转子槽(18)中均有一根导条(25)伸出于转子铁心B(19)的两端，并用左端环(26)及右端环(27)将所有导条(25)连接起来组成转子绕组B；导条(25)横截面的几何形状与转子槽(18)一致；所述的导条(25)、左端环(26)及右端环(27)均由低电导率的铝合金或铜合金制成；所述的动力输出轴(20)安装在转子铁心B(19)的中心孔内；所述动力输出轴(20)的一端通过右端联轴器(21)与负载(22)相连。...
【技术特征摘要】
1.调压调速型永磁调速装置，其特征在于：包括发电机和异步电动机，所述的发电机与旋转动力源连接，所述的异步电动机与负载(22)连接，所述的发电机通过电源输出线(3)与异步电动机连接；所述的发电机包括发电机定子总成、发电机转子总成、发电机机座(5)和导轨(6)；所述的发电机定子总成由定子铁心A(1)及定子绕组A(2)组成；定子绕组A(2)安装在定子铁心A(1)的槽中，定子绕组A(2)的电源输出线(3)通过接线盒引出与电动机定子总成中的绕组接出端(4)相连；定子铁心A(1)安装在发电机机座(5)中；所述的发电机机座(5)的内部装有定子铁心A(1)并安装在导轨(6)上；所述的导轨(6)与动力输入轴(11)的旋转轴线平行，所述的发电机机座(5)与导轨(6)滑动连接；所述的发电机转子总成包括永磁体(7)、转子铁心A(8)、左端轴承座(9)、右端轴承座(10)、动力输入轴(11)及底板(13)；所述的转子铁心A(8)由导磁材料制成，转子铁心A(8)上均布与永磁体(7)的几何尺寸及形状相同的槽，用于安装永磁体(7)；所述的左端轴承座(9)与右端轴承座(10)的几何尺寸及结构相同，所述的左端轴承座(9)与右端轴承座(10)的型孔内分别安装左端滚动轴承(23)及右端滚动轴承(12)，所述的左端轴承座(9)与右端轴承座(10)分别安装在底板(13)上，所述的左端轴承座(9)、右端轴承座(10)均与发电机定子铁心A(1)同轴；所述的动力输入轴(11)的两端分别安装在左端滚动轴承(23)及右端滚动轴承(12)的内孔中；所述动力输入轴(11)的一端通过左端联轴器(14)与旋转动力源输出轴(15)相连；所述的异步电动机包括电动机定子总成和电动机转子总成；所述的电动机定子总成由定子铁心B(16)、定子绕组B(17)和电动机机座(24)组成；所述的定子绕组B(17)安装在定子铁心B(16)的槽中，定子铁心B(16)安装在电动机机座(24)中；所述的电动机转子总成由转子铁心B(19)、转子绕组B和动力输出轴(20)组成；所述的转子铁心B(19)由硅钢片迭压而成，转子铁心B(19)上有一个与外圆同心的中心孔，外圆表面均匀分布着转子槽(18)，每个转子槽(18)中均有一根导条(25)伸出于转子铁心B(19)的两端，并用左端环(26)及右端环(27)将所有导条(25)连接起来组成转子绕组B；导条(25)横截面的几何形状与转子槽(18)一致；所述的导条(25)、左端环(26)及右端环(27)均由低电导率的铝合金或铜合金制成；所述的动力输出轴(20)安装在转子铁心B(19)的中心孔内；所述动力输出轴(20)的一端通过右端联轴器(21)与负载(22)相连。2.根据权利要求1所述的调压调速型永磁调速装置，其特征在于：所述的定子铁心A(1)通过键联结方式安装在发电机机座(5)中或通过过盈方式压制在发电机机座(5)中。3.根据权利要求1所述的调压调速型永磁调速装置，其特征在于：所述的动力输出轴(20)通过键联结方式安装在转子铁心B(19)的中...
【专利技术属性】
技术研发人员：葛研军，杨均悦，周凯凯，王鹏，袁直，
申请(专利权)人：大连交通大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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