徑向螺旋移動式磁屏蔽永磁調速器制造技術

本發明專利技術屬于永磁調速技術領域，尤其涉及一種徑向螺旋移動式磁屏蔽永磁調速器，包括導體轉子、永磁轉子，導體轉子與永磁轉子之間存在氣隙，其特征在于還包括徑向螺旋移動磁屏蔽機構，徑向螺旋磁屏蔽機構設置在導體轉子與永磁轉子之間。本發明專利技術的有益效果是：調節結構更簡單，尺寸更小，同時不用移動整體永磁轉子使得設備的質量中心始終保持固定，設備更穩定更可靠，并且能將負載的轉速從零速到導體轉子的速度之間任意調節。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于永磁調速
，尤其涉及一種徑向螺旋移動式磁屏蔽永磁調速器。
技術介紹
在大型采礦、石油化工、電力及冶金等行業中，由于節能環保的需要，永磁調速裝置的應用越來越廣泛。永磁調速裝置能適應各種惡劣環境，包括電網電壓波動大、諧波嚴重、易燃易爆、潮濕、粉塵等場所，可在線調節負載的轉速，以滿足系統實際運行需要，實現調速節能，調速范圍0-98％，節能率10％～65％。工作時，電機帶動永磁調速器的導體轉子轉動，導體轉子上的銅導體切割永磁轉子上永磁體發出的磁感線產生渦流，渦流產生感應磁場，感應磁場與永磁體源磁場耦合作用進而產生扭矩，使永磁轉子帶動負載轉動，由于永磁調速技術簡單、可靠，設備使用壽命長；無電磁波干擾問題；所以很多條件艱難的場所的調速裝置逐漸被永磁調速器代替。現有的永磁調速器主要有筒形永磁調速器和盤式永磁調速器，筒形調速器靠調節筒形永磁轉子與筒形導體轉子在軸線方向的相對位置，以改變永磁轉子和導體轉子耦合的有效部分，進而調節轉矩，這就需要的較大的軸向空間以利于永磁轉子和導體轉子之間進行相對軸向的移動；而盤式永磁調速器通過調節盤形永磁轉子和導體轉子之間的氣隙來進行轉矩的調節，進而實現對負載的調速。也需要較大的軸向空間進行氣隙的調節，產品軸向尺寸大，給現場改造帶來很大的不便；調速時，永磁轉子需要移動，設備懸臂長、振動大、容易損壞軸承、設備可靠性不好；調節時，由于永磁轉子質量、轉動慣量大、易沖擊；調節裝置負載、調節軸承受力過大易損壞；設備振動大、發熱高、永磁體易失效；同時調節氣隙時還需要克服較大的永磁吸力的作用。這樣在一些空間受限的地方難以應用。中國專利CN104883030A提供了一種新型旋轉凸極調節磁通的永磁調速器，筒形導體轉子形成的腔室內設置有一端固定在從動軸的永磁轉子，且永磁轉子和筒形導體轉子之間存在徑向間隙，永磁轉子另一端的下部設置有與從動軸一起旋轉的棘輪套和可在棘輪套上相對轉動的凸極導磁磁軛，永磁轉子內等間距設置有多個切向式永磁磁鋼。避免了傳統的筒形永磁調速器靠調節永磁轉子與筒形導體轉子在軸線方向的相對位置來調節永磁轉子和導體轉子耦合面積的有效部分所占空間較大的問題，不需要額外的軸向空間。但是，在這種結構中，每個永磁體只能從自身的N極發出回到自身的S極，相鄰永磁體的N極和N極是相互排斥的，凸極導磁磁軛只能屏蔽一部分磁感線，甚至對磁感線基本起不到屏蔽作用，起不到調節磁通量的作用，其原理圖如圖10、圖11所示，磁感線從N極發出回到S極時，一部分從永磁體朝向銅導體的一側通過，這部分磁感線被銅導體切割，而且通過銅導體的磁通量不會隨凸極導磁磁軛的位置改變而改變，另一部從永磁體朝向凸極導磁磁軛的一側通過，這部分磁感線不論凸極導磁磁軛如何轉動，都不會被銅導體切割，也不會產生渦流和扭矩，綜上所述，該結構對負載的速度調節范圍是極其有限的，甚至幾乎不能調節轉速，不能從零速進行調節，也不能達到磁感線的百分之百傳遞，造成了能量的浪費，達不到預期的效果，要想實現導體轉子與永磁轉子之間轉速從零到最大的調節非常難，現有技術沒有能到達這種效果的結構。中國專利CN104811000A提供了一種永磁調速器，包括筒形的導體轉子、永磁轉子和導磁軛，所述導體轉子、所述永磁轉子和所述導磁軛同軸設置，導磁軛位于所述永磁轉子的外側，所述導磁軛可軸向運動，通過移動導磁軛來調節轉矩和轉速，所需的軸向空間較傳統筒形永磁調速器大大縮小，在一定程度上解決了傳統筒形永磁調速器軸向空間占用較大且調速機構復雜且作用力大的問題。這種結構同樣存在上述問題，其并沒有真正起到調節磁感線切割的作用，基本上達不到調節轉速的目的。
技術實現思路
本專利技術針對現有永磁調速器調節整體永磁轉子所需要克服的軸向力很大、以及通過調節切割磁感線的面積調節轉速效果不佳的問題，提供了一種徑向螺旋移動式磁屏蔽永磁調速器，調節結構更簡單，尺寸更小，同時不用移動整體永磁轉子使得設備的質量中心始終保持固定，設備更穩定更可靠，并且能將負載的轉速從零速到導體轉子的速度之間任意調節。一種徑向螺旋移動式磁屏蔽永磁調速器，包括導體轉子、永磁轉子，所述導體轉子與所述永磁轉子之間存在氣隙，其特征在于還包括徑向螺旋移動磁屏蔽機構，所述徑向螺旋磁屏蔽機構設置在所述導體轉子與所述永磁轉子之間。所述徑向螺旋磁屏蔽機構可相對所述永磁轉子在所述徑向螺旋磁屏蔽機構的圓周平面內徑向移動。所述徑向螺旋移動磁屏蔽機構包括磁通屏蔽結構、螺旋移動調節結構，所述磁通屏蔽結構與所述螺旋移動調節結構同軸，且所述磁通屏蔽結構可沿所述螺旋移動調節結構移動。所述磁通屏蔽結構包括若干個屏蔽部和與屏蔽部連接的連接結構，所述連接結構一側設有連接凸臺，另一側設有螺旋連接柱。所述屏蔽部為扇形環結構，所述屏蔽部共同形成一個圓環狀結構，所述圓環狀結構的寬度大于等于所述永磁轉子上永磁體固定盤的寬度。所述螺旋移動調節結構包括螺旋盤、軌道盤，所述軌道盤與支撐結構固定連接，所述螺旋盤、所述軌道盤與所述永磁轉子共軸線，且所述螺旋盤可繞軸線轉動，所述螺旋盤上設有沿徑向的、與所述螺旋連接柱配合的螺旋槽，所述軌道盤上設有沿徑向的、與所述連接凸臺配合的軌道槽。所述屏蔽部設置在所述螺旋盤與所述軌道盤之間，所述屏蔽部與所述軌道盤通過所述連接凸臺、所述軌道槽配合連接，所述連接凸臺可沿所述軌道槽滑動，所述屏蔽部與所述螺旋盤通過所述螺旋連接柱、所述螺旋槽配合連接，所述螺旋連接柱可沿所述螺旋槽滑動。所述導體轉子包括電機聯軸器、導體盤、銅環，所述導體盤通過所述電機聯軸器與電機連接，所述導體盤上設置有所述銅環。所述永磁轉子包括永磁體、永磁體固定盤、負載聯軸器，所述永磁體固定盤通過所述負載聯軸器與負載相連，所述永磁體設置在所述永磁體固定盤上。所述徑向螺旋磁屏蔽機構與所述永磁轉子同軸設置。還包括與所述徑向螺旋移動磁屏蔽機構連接的外部執行機構。本專利技術的有益效果是：設置了徑向螺旋移動磁屏蔽機構，當螺旋盤沿軸心轉動時，屏蔽部沿軌道盤上軌道槽在射線方向移動；當屏蔽部沿射線方向向外移動時，此時導體轉子上的銅環切割的永磁體的磁力線增多，銅環上的渦流增大，此時產生的扭矩增大，負載的轉速增大，當屏蔽部完全外移時，扭矩最大，負載的轉速接近額定轉速；當屏蔽部沿射線向軸心移動時，導體轉子上銅環的渦流減小，產生的扭矩減小，負載的轉速降低，當屏蔽部移動到完全屏蔽住永磁體的磁力線時，導體轉子以電機的額定轉速運行，而負載轉速為零，實現了負載的調速功能。調節過程中，永磁轉子沒有軸向位移，省去了其復雜的調節結構，設備結構簡單易實現，占用空間小，避免了產品軸向尺寸大給現場改造帶來的不便；減小了設備的振動，使得軸承不易損壞，設備可靠性好；發熱量小，不存在設備散熱困難、永磁體易失效的問題，負載轉速實現了從零速到導體轉子轉速之間的任意調節，屏蔽和磁通量調控效果好。本專利技術應用磁屏蔽原理調節屏蔽部的徑向位置，消除了永磁轉子驅動負載時驅動扭矩所產生的摩擦力，相比較調節整體永磁轉子所需要克服的軸向力大大減小，磁通調節結構的輸出力矩隨之大大減小，整個調節結構更簡單，尺寸本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種徑向螺旋移動式磁屏蔽永磁調速器，包括導體轉子、永磁轉子，所述導體轉子與所述永磁轉子之間存在氣隙，其特征在于還包括徑向螺旋移動磁屏蔽機構，所述徑向螺旋磁屏蔽機構設置在所述導體轉子與所述永磁轉子之間。

【技術特征摘要】
1.一種徑向螺旋移動式磁屏蔽永磁調速器，包括導體轉子、永磁轉子，所述導體轉子
與所述永磁轉子之間存在氣隙，其特征在于還包括徑向螺旋移動磁屏蔽機構，所述徑向螺
旋磁屏蔽機構設置在所述導體轉子與所述永磁轉子之間。
2.根據權利要求1所述的徑向螺旋移動式磁屏蔽永磁調速器，其特征在于所述徑向螺
旋磁屏蔽機構可相對所述永磁轉子在所述徑向螺旋磁屏蔽機構的圓周平面內徑向移動。
3.根據權利要求1或2所述的徑向螺旋移動式磁屏蔽永磁調速器，其特征在于所述徑
向螺旋移動磁屏蔽機構包括磁通屏蔽結構、螺旋移動調節結構，所述磁通屏蔽結構與所述
螺旋移動調節結構同軸，且所述磁通屏蔽結構可沿所述螺旋移動調節結構移動。
4.根據權利要求3所述的徑向螺旋移動式磁屏蔽永磁調速器，其特征在于所述磁通屏
蔽結構包括若干個屏蔽部和與屏蔽部連接的連接結構，所述連接結構一側設有連接凸臺，
另一側設有螺旋連接柱。
5.根據權利要求4所述的徑向螺旋移動式磁屏蔽永磁調速器，其特征在于所述屏蔽部
為扇形環結構，所述屏蔽部共同形成一個圓環狀結構，所述圓環狀結構的寬度大于等于所
述永磁轉子上永磁體固定盤的寬度。
6.根據權利要求3-5任一項所述的徑向螺旋移動式磁屏蔽永磁調速器，其特...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張領強，宋立鵬，柳志明，
申請(專利權)人：天津吉玄節能技術有限公司，
類型：發明
國別省市：天津;12