一種盤式平移永磁定子型永磁渦流調速裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種盤式平移永磁定子型永磁渦流調速裝置，包括同心設置的輸入軸和輸出軸，輸入軸上沿其軸向依次同心設置永磁定子和磁轉子，永磁定子可沿輸入軸的軸向進行平移，輸出軸上同心設置導體轉子；永磁定子包括依次嵌套的外環鐵心、徑向充磁的永磁環和內環鐵心，磁轉子包括沿周向相錯排布的內、外環永磁極，內、外環永磁極均與相應鐵極間隔排布，且內、外環永磁極極性相反。與現有技術相比，本發明專利技術的有益效果是：本發明專利技術通過軸向平移永磁定子，實現了速度調節功能，從而簡化調速機構，降低維護成本，延長使用壽命，結構簡單，操作方便，并適用于不同要求的場合，兼具永磁耦合聯軸器、軟起動器以及永磁調速器三者的功能。

Disk type translation permanent magnetic stator type permanent magnetic vortex speed regulating device

The invention discloses a disc type permanent magnet type shift stator permanent magnet eddy current speed control device, including concentric set the input shaft and the output shaft on the input shaft along the axial direction are arranged in concentric permanent magnet stator and rotor, axial permanent magnet stator along the input shaft of the translation, the output shaft is arranged in concentric conductor rotor; permanent magnet stator includes nested outer ring core, the radial magnetized permanent magnet ring and the inner magnetic rotor core, including peripheral Xiangxiang wrong arrangement of inner and outer ring permanent magnet pole, inner and outer ring permanent magnet and corresponding iron poles are arranged, and the inner and outer ring permanent magnet opposite polarity. Compared with the prior art, the invention has the beneficial effects of the invention are: through the axial translation of permanent magnet stator, realize the speed regulating function, thus simplifying the regulating mechanism, reduce maintenance costs and prolong the service life, simple structure, convenient operation, and is suitable for the occasions of different requirements, both permanent magnet coupling and coupling, soft starter the governor of the three permanent magnet.

【技術實現步驟摘要】
一種盤式平移永磁定子型永磁渦流調速裝置
本專利技術屬于電動機制造的
，涉及一種盤式平移永磁定子型永磁渦流調速裝置。
技術介紹
隨著高性能永磁材料推廣應用而迅速發展起來的永磁調速技術，是一種新型電機驅動系統調速節能技術，其原動機和負載間無接觸，無振動傳遞及軸心偏移問題，從而大大提高系統可靠性。永磁傳動技術的應用己有幾十年的歷史，它的應用是通過磁場耦合，實現原動機和負載間轉矩的無接觸傳遞。主要應用于化學工業、石油化工、煤炭水泥、冶金鋼鐵、艦船等很多領域的大功率風機泵類負載的電機驅動系統調速節能。按照永磁渦流調速裝置的主磁通方向可以分為軸向磁通結構(盤式)和徑向磁通結構(筒式)兩大類。軸向磁通結構的永磁調速裝置通常采用調整磁轉子與導體轉子之間的軸向氣隙長度來控制氣隙磁場大小，進而控制負載側的運行速度。而徑向磁通結構的永磁渦流調速裝置，通常采用改變導體轉子和磁轉子之間的磁通耦合程度來控制負載側的轉速。目前已經有相當多的產品應用到工廠中，有一部分可以實現在線調速。通過電動執行機構，調整兩個部分的軸向位置，控制耦合面積或者氣隙長度。由于調整兩個轉動轉子相對軸向位置的難度是較大，尤其對于軸向結構，磁轉子與導體轉子之間存在相當大的軸向磁拉力。因此，有必要對永磁渦流調速裝置的調磁方式進行一定的改進。
技術實現思路
本專利技術需要解決的問題是針對傳統的渦流調速裝置通過改變磁轉子與導體轉子軸向相對位置，控制兩轉子之間的耦合磁通量的多少，實現裝置的調速功能，由于調節轉子的軸向位置對操動裝置的機械工藝要求較高，使得系統冗雜，從而造成了速度在線調節穩定性和可靠性較差的不足，而提供一種是將永磁定子與轉子部分隔離實現了對非旋轉物件的軸向平移，簡化了傳統永磁渦流耦合器氣隙調節結構，從而實現調速裝置在線調速系統的穩定性、可靠性的盤式平移永磁定子型永磁渦流調速裝置。為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案是：一種盤式平移永磁定子型永磁渦流調速裝置，包括同心設置的輸入軸和輸出軸，輸入軸上沿其軸向依次同心設置永磁定子和磁轉子，永磁定子可沿輸入軸的軸向進行平移，輸出軸上同心設置導體轉子；永磁定子包括徑向充磁的永磁環、外環鐵心和內環鐵心，徑向充磁的永磁環同心鑲嵌于外環鐵心和內環鐵心之間；磁轉子包括非導磁材料支架、外環永磁極、外環鐵極、內環永磁極和內環鐵極；外環永磁極與外環鐵極沿圓周方向相間嵌于非導磁材料支架的外環孔內，內環永磁極和內環鐵極沿圓周方向相間嵌于非導磁材料支架的內環孔內，且，外環永磁極與內環鐵極位于同一扇形區域內，外環永磁極與內環永磁極的極性相反；導體轉子包括金屬導體層和導體轉子鐵心，金屬導體層固定在導體轉子鐵心上。當外環永磁極的充磁方向為沿軸向指向導體轉子時，永磁定子的徑向充磁的永磁環的充磁方向為徑向向內，當外環永磁極的充磁方向為沿軸向背向導體轉子時，永磁定子的徑向充磁的永磁環的充磁方向為徑向向外。永磁定子與磁轉子之間的氣隙長度通過沿輸入軸軸向平移永磁定子進行調節，磁轉子和導體轉子之間的氣隙長度固定。永磁環勵磁的主磁通路徑為外環鐵心、外環鐵極、銅層、導體轉子、與外環鐵極相鄰的內環鐵極、內環鐵心和徑向充磁的永磁環，從而構成磁通回路。隨著永磁定子與磁轉子之間距離的增大，該磁路的總磁阻增大，永磁環勵磁作用減弱，外環鐵極和內環鐵極表面氣隙磁密幅值下降。永磁極勵磁的主磁通路徑為內環永磁極、導體轉子、銅層、與內環永磁極相鄰的外環永磁極、外環鐵心、徑向充磁的永磁環、內環鐵心，然后與內環永磁極構成磁回路。隨著永磁定子與磁轉子之間氣隙長度的增加，該磁路的總磁阻增加，從而造成永磁極表面氣隙磁密降低。與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：本專利技術創新性的改善磁路結構，將原本沿軸向平移磁轉子或者導體轉子的操動機構，簡化為軸向平移一個非旋轉的永磁定子實現永磁渦流調速器調速功能，降低調速執行機構的復雜性，提高了裝置的穩定性，降低維護費用，更加方便的實現了速度在線調節。附圖說明圖1是本專利技術的一種盤式平移永磁定子型永磁渦流調速裝置的剖面示意圖；圖2是本專利技術的永磁定子、磁轉子和導體轉子的爆炸圖；圖3是輻條式導體轉子的爆炸圖。其中，1-輸入軸，2-徑向充磁的永磁環，3-永磁定子，4-外環鐵心，5-內環鐵極，6-外環永磁極，7-非導磁材料支架，8-內環鐵心，9-外環鐵極，10-磁轉子，11-內環永磁極，12-銅層，13-導體轉子鐵心，14-輸出軸，15-導體轉子，16-輻條式導體盤，17-帶齒盤式鐵心。具體實施方式現在結合附圖對本專利技術作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本專利技術的基本結構，因此其僅顯示與本專利技術有關的構成。如圖1所示，本專利技術提供的盤式平移永磁定子型永磁渦流調速裝置，一種盤式平移永磁定子型永磁渦流調速裝置，包括同心設置的輸入軸1和輸出軸14，輸入軸1上沿其軸向依次同心設置永磁定子3和磁轉子10，永磁定子3可沿輸入軸1的軸向進行平移，輸出軸14上同心設置導體轉子15；通常情況下，永磁渦流調速裝置的輸入軸1連接原動機，輸出軸14連接泵和風機類負載，磁轉子轉速保持恒定。永磁定子3包括徑向充磁的永磁環2、外環鐵心4和內環鐵心8，徑向充磁的永磁環2同心鑲嵌于外環鐵心4和內環鐵心8之間；磁轉子10包括非導磁材料支架7、外環永磁極6、外環鐵極9、內環永磁極11和內環鐵極5；外環永磁極6與外環鐵極9沿圓周方向相間嵌于非導磁材料支架7的外環孔內，內環永磁極11和內環鐵極5沿圓周方向相間嵌于非導磁材料支架7的內環孔內，且，外環永磁極6與內環鐵極5位于同一扇形區域內，外環永磁極6與內環永磁極11的極性相反；導體轉子15包括金屬導體層12和導體轉子鐵心13，金屬導體層12固定在導體轉子鐵心13上。當外環永磁極6的充磁方向為沿軸向指向導體轉子15時，永磁定子3的徑向充磁的永磁環2的充磁方向為徑向向內，當外環永磁極6的充磁方向為沿軸向背向導體轉子15時，永磁定子3的徑向充磁的永磁環2的充磁方向為徑向向外。永磁定子3與磁轉子10之間的氣隙長度通過沿輸入軸1軸向平移永磁定子3進行調節，磁轉子10和導體轉子15之間的氣隙長度固定。非導磁材料支架7為鋁架。金屬導體層12為實心銅層。優選的，導體轉子15為輻條式導體轉子，金屬導體層12采用輻條式導體盤16，導體轉子鐵心13采用帶齒盤式鐵心17，輻條式導體盤16嵌套在帶齒盤式鐵心17上，以提高轉矩密度。永磁環勵磁的主磁通路徑為外環鐵心4、外環鐵極9、銅層12、導體轉子15、與外環鐵極9相鄰的內環鐵極5、內環鐵心8和徑向充磁的永磁環2，從而構成磁通回路。隨著永磁定子與磁轉子之間距離的增大，該磁路的總磁阻增大，永磁環勵磁作用減弱，外環鐵極9和內環鐵極5表面氣隙磁密幅值下降。永磁極勵磁的主磁通路徑為內環永磁極11、導體轉子15、銅層12、與內環永磁極11相鄰的外環永磁極6、外環鐵心4、徑向充磁的永磁環2、內環鐵心8，然后與內環永磁極11構成磁回路。隨著永磁定子3與磁轉子10之間氣隙長度的增加，該磁路的總磁阻增加，從而造成永磁極表面氣隙磁密降低。因此，通過調整永磁定子3與磁轉子10之間的氣隙長度可以實現磁轉子10與導體轉子15之間氣隙磁場強弱的變化，從而可以在給定負載轉矩的情況下，實現磁轉子10與導體轉子15之間滑差速度的靈活調節本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種盤式平移永磁定子型永磁渦流調速裝置，包括同心設置的輸入軸(1)和輸出軸(14)，其特征在于：輸入軸(1)上沿其軸向依次同心設置永磁定子(3)和磁轉子(10)，永磁定子(3)可沿輸入軸(1)的軸向進行平移，輸出軸(14)上同心設置導體轉子(15)；永磁定子(3)包括徑向充磁的永磁環(2)、外環鐵心(4)和內環鐵心(8)，徑向充磁的永磁環(2)同心鑲嵌于外環鐵心(4)和內環鐵心(8)之間；磁轉子(10)包括非導磁材料支架(7)、外環永磁極(6)、外環鐵極(9)、內環永磁極(11)和內環鐵極(5)；外環永磁極(6)與外環鐵極(9)沿圓周方向相間嵌于非導磁材料支架(7)的外環孔內，內環永磁極(11)和內環鐵極(5)沿圓周方向相間嵌于非導磁材料支架(7)的內環孔內，且，外環永磁極(6)與內環鐵極(5)位于同一扇形區域內，外環永磁極(6)與內環永磁極(11)的極性相反；導體轉子(15)包括金屬導體層(12)和導體轉子鐵心(13)，金屬導體層(12)固定在導體轉子鐵心(13)上。

【技術特征摘要】
1.一種盤式平移永磁定子型永磁渦流調速裝置，包括同心設置的輸入軸(1)和輸出軸(14)，其特征在于：輸入軸(1)上沿其軸向依次同心設置永磁定子(3)和磁轉子(10)，永磁定子(3)可沿輸入軸(1)的軸向進行平移，輸出軸(14)上同心設置導體轉子(15)；永磁定子(3)包括徑向充磁的永磁環(2)、外環鐵心(4)和內環鐵心(8)，徑向充磁的永磁環(2)同心鑲嵌于外環鐵心(4)和內環鐵心(8)之間；磁轉子(10)包括非導磁材料支架(7)、外環永磁極(6)、外環鐵極(9)、內環永磁極(11)和內環鐵極(5)；外環永磁極(6)與外環鐵極(9)沿圓周方向相間嵌于非導磁材料支架(7)的外環孔內，內環永磁極(11)和內環鐵極(5)沿圓周方向相間嵌于非導磁材料支架(7)的內環孔內，且，外環永磁極(6)與內環鐵極(5)位于同一扇形區域內，外環永磁極(6)與內環永磁極(11)的極性相反；導體轉子(15)包括金屬導體層(12)和導體轉子鐵心(13)，金屬導體層(12)固定在導體轉子鐵心(13)上。2.根據權利要求1所述的盤式平移永磁定子型永磁渦流調速裝置，其特征在于：當外環永磁極(6)的充磁方向為沿軸向指向導體轉子(15)時，永磁定子(3)的徑向充磁的永磁環(2)的充磁方向為徑向向內，當外環永磁極(6...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林鶴云，李毅搏，陽輝，王海濤，房淑華，
申請(專利權)人：東南大學，
類型：發明
國別省市：江蘇,32