圓筒式磁感應(yīng)調(diào)速器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種圓筒式磁感應(yīng)調(diào)速器，包括與電機(jī)軸連接的導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子和與負(fù)載軸連接的永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子，導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子與永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子之間徑向有固定的空氣間隙；永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子上還設(shè)有拉動永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子軸向相對移動的嚙合面調(diào)整機(jī)構(gòu)，嚙合面調(diào)整機(jī)構(gòu)由負(fù)載連接套、滑動鍵、內(nèi)絲連接套、固定座和端環(huán)通過螺紋、螺釘和滑動鍵連接成一個整體。本實用新型調(diào)速器根據(jù)適時的負(fù)載輸出量的要求，在靜止?fàn)顟B(tài)下，手動調(diào)節(jié)電機(jī)導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子與負(fù)載永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子之間的磁力嚙合面積大小，從而改變傳遞扭矩大小，通過負(fù)載扭矩的調(diào)節(jié)實現(xiàn)負(fù)載輸出速度的改變，達(dá)到控制負(fù)載輸出量的要求，實現(xiàn)電機(jī)大幅節(jié)能和提高電機(jī)工作效率，利用高效散熱，確保系統(tǒng)磁力工作穩(wěn)定。
【專利說明】圓筒式磁感應(yīng)調(diào)速器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電機(jī)調(diào)速裝置，具體涉及一種圓筒式磁感應(yīng)調(diào)速器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的電機(jī)系統(tǒng)，尤其是離心設(shè)備系統(tǒng)調(diào)節(jié)流量和壓力的方式主要有以下幾種:風(fēng)門擋板、閥門、液力耦合器、變頻器、內(nèi)反饋斬波調(diào)速。風(fēng)門擋板、閥門是傳統(tǒng)方式，可以有效調(diào)節(jié)流量或壓力，但弊端也顯而易見:不節(jié)能，易引起系統(tǒng)內(nèi)的沖擊。液力耦合器雖然可以起到調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的作用并可以一定程度節(jié)能，但效率較低，且不夠穩(wěn)定。變頻器和內(nèi)反饋斬波調(diào)速則是用直接改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的方式來調(diào)節(jié)系統(tǒng)和負(fù)載，效率較高，節(jié)能效果也不錯，但因為電器元件多，故障點多，對環(huán)境要求高，壽命周期較短，且對環(huán)境有復(fù)雜的諧波干擾，維護(hù)和治理費(fèi)用高。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的是提供一種圓筒式磁感應(yīng)調(diào)速器，能同時具備對中安裝誤差大、軟啟動和過載滑差保護(hù)功能。
[0004]本實用新型所采用的技術(shù)方案是，圓筒式磁感應(yīng)調(diào)速器，包括與電機(jī)軸連接的導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子和與負(fù)載軸連接的永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子，導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子與永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子之間徑向有固定的空氣間隙；永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子上還設(shè)有拉動永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子軸向相對移動的嚙合面調(diào)整機(jī)構(gòu)，嚙合面調(diào)整機(jī)構(gòu)由負(fù)載連接套、滑動鍵、內(nèi)絲連接套、固定座和端環(huán)通過螺紋、螺釘和滑動鍵連接成一個整體；導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子包括外旋轉(zhuǎn)盤和通過螺釘固定在外旋轉(zhuǎn)盤上的外鋼環(huán)與內(nèi)鋼環(huán)，外鋼環(huán)上通過螺釘連接有外銅環(huán)，內(nèi)鋼環(huán)上通過螺釘連接有內(nèi)銅環(huán)；永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子包括輻射式整體磁環(huán)和與福射式整體磁環(huán)通過粘膠粘連接的內(nèi)旋轉(zhuǎn)盤。
[0005]本實用新型的特點還在于，
[0006]外旋轉(zhuǎn)盤通過電機(jī)軸連接套連接在電機(jī)軸上，同時電機(jī)軸連接套外裝有電機(jī)軸脹套，電機(jī)軸脹套將電機(jī)軸、電機(jī)軸鍵條與電機(jī)軸連接套連接作為電機(jī)動力輸出機(jī)構(gòu)。
[0007]外旋轉(zhuǎn)盤外側(cè)固定有側(cè)面散熱片，外鋼環(huán)外側(cè)通過螺釘連接有外環(huán)散熱片，內(nèi)鋼環(huán)的外側(cè)通過螺釘連接有內(nèi)環(huán)散熱片。
[0008]內(nèi)旋轉(zhuǎn)盤通過負(fù)載軸連接套與負(fù)載軸連為一體，并用負(fù)載軸脹套將負(fù)載軸連接套與負(fù)載軸、負(fù)載軸鍵條連為一體作為負(fù)載動力輸出機(jī)構(gòu)。
[0009]本實用新型的有益效果是，
[0010]1.本實用新型圓筒式磁感應(yīng)調(diào)速器，隔振，容許較大的對中誤差、安裝簡單，能實現(xiàn)軟啟動和過載滑差保護(hù)，使用壽命長，運(yùn)行可靠，免維護(hù)，傳遞效率高，節(jié)能10?30%，大大降低了系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用并延長了設(shè)備的使用壽命，還可縮小電機(jī)容量，消除“大馬拉小車”現(xiàn)象且符合國家的“節(jié)能減排”政策。
[0011]2.本實用新型圓筒式磁感應(yīng)調(diào)速器，利用外感應(yīng)銅環(huán)與輻射式整體內(nèi)磁環(huán)相對轉(zhuǎn)動導(dǎo)磁體以徑向固定氣隙切割永磁環(huán)的磁力線產(chǎn)生磁感應(yīng)力，實現(xiàn)電機(jī)與負(fù)載之間無接觸的扭矩傳遞。根據(jù)適時的負(fù)載輸出量的要求，在靜止?fàn)顟B(tài)下，手動調(diào)節(jié)電機(jī)導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子與負(fù)載永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子之間的磁力嚙合面積大小，從而改變傳遞扭矩大小，通過負(fù)載扭矩的調(diào)節(jié)實現(xiàn)負(fù)載輸出速度的改變，達(dá)到控制負(fù)載輸出量的要求。實現(xiàn)電機(jī)大幅節(jié)能和提高電機(jī)工作效率。利用高效散熱，確保系統(tǒng)磁力工作穩(wěn)定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型圓筒式磁感應(yīng)調(diào)速器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中，1.電機(jī)軸脹套，2.電機(jī)軸連接套，3.外旋轉(zhuǎn)盤，4.外鋼環(huán)，5.外銅環(huán)，6.內(nèi)鋼環(huán)，7.內(nèi)銅環(huán)，8.內(nèi)環(huán)散熱片，9.外環(huán)散熱片，10.側(cè)面散熱片，11.輻射式整體磁環(huán)，12.內(nèi)旋轉(zhuǎn)盤，13.負(fù)載軸連接套，14.滑動鍵，15.內(nèi)絲連接套，16.負(fù)載軸脹套，17.固定座，18.端環(huán)，19.電機(jī)軸，20.電機(jī)軸鍵條，21.負(fù)載軸，22.負(fù)載軸鍵條。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0015]本實用新型圓筒式磁感應(yīng)調(diào)速器，結(jié)構(gòu)參見圖1，包括與電機(jī)軸19連接的導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子和與負(fù)載軸21連接的永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子，導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子與永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子之間徑向有固定的空氣間隙；永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子上還設(shè)有拉動永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子軸向相對移動的嚙合面調(diào)整機(jī)構(gòu)，嚙合面調(diào)整機(jī)構(gòu)由負(fù)載連接套13、滑動鍵14、內(nèi)絲連接套15、固定座17和端環(huán)18通過螺紋、螺釘和滑動鍵連接成一個整體；
[0016]導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子包括外旋轉(zhuǎn)盤3和通過螺釘固定在所述外旋轉(zhuǎn)盤3上的外鋼環(huán)4與內(nèi)鋼環(huán)6，外鋼環(huán)4上通過螺釘連接有外銅環(huán)5，內(nèi)鋼環(huán)6上通過螺釘連接有內(nèi)銅環(huán)7，外旋轉(zhuǎn)盤3通過電機(jī)軸連接套2連接在電機(jī)軸19上，同時電機(jī)軸連接套2外裝有電機(jī)軸脹套1，電機(jī)軸脹套I將電機(jī)軸19、電機(jī)軸鍵條20與電機(jī)軸連接套2連接作為電機(jī)動力輸出機(jī)構(gòu)；夕卜旋轉(zhuǎn)盤3外側(cè)固定有側(cè)面散熱片10，外鋼環(huán)4外側(cè)通過螺釘連接有外環(huán)散熱片9，內(nèi)鋼環(huán)6的外側(cè)通過螺釘連接有內(nèi)環(huán)散熱片8 ；
[0017]永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子包括輻射式整體磁環(huán)11和與輻射式整體磁環(huán)11通過粘膠粘連接的內(nèi)旋轉(zhuǎn)盤12，內(nèi)旋轉(zhuǎn)盤12通過負(fù)載軸連接套13與負(fù)載軸21連為一體，并用負(fù)載軸脹套16將負(fù)載軸連接套13與負(fù)載軸21、負(fù)載軸鍵條22連為一體作為負(fù)載動力輸出機(jī)構(gòu)。
[0018]工作時導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子由電機(jī)軸19和電機(jī)軸鍵條20帶動導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，內(nèi)銅環(huán)7和外銅環(huán)5以徑向固定氣隙切割輻射式整體磁環(huán)11的磁力線而在內(nèi)銅環(huán)7和外銅環(huán)5上產(chǎn)生渦流，同時渦流產(chǎn)生感應(yīng)磁場，永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子中的輻射式整體磁環(huán)11的永磁場受到導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子內(nèi)銅環(huán)7和外銅環(huán)5中的內(nèi)、外感應(yīng)磁場的相互作用使得內(nèi)旋轉(zhuǎn)盤12旋轉(zhuǎn)，并由負(fù)載軸21和負(fù)載軸鍵條22將電機(jī)的輸出扭矩輸入給負(fù)載。
[0019]本實用新型圓筒式磁感應(yīng)調(diào)速器，導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子采用雙圓環(huán)式結(jié)構(gòu)，根據(jù)傳遞功率不同，改變內(nèi)銅環(huán)7和外銅環(huán)5的幾何尺寸，來設(shè)計不同規(guī)格的磁感應(yīng)調(diào)速器。永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子采用輻射取向環(huán)式整體磁環(huán)結(jié)構(gòu)一單圓環(huán)式結(jié)構(gòu)并置于內(nèi)銅環(huán)7和外銅環(huán)5中間。根據(jù)傳遞功率不同，改變輻射式整體磁環(huán)11幾何尺寸和充磁極數(shù)多少而設(shè)計不同規(guī)格的磁感應(yīng)調(diào)速器，實現(xiàn)不同規(guī)格的磁感應(yīng)調(diào)速器的扭矩傳遞。
[0020]嚙合面調(diào)整機(jī)構(gòu):是由負(fù)載軸連接套13、滑動鍵14、內(nèi)絲連接套15、固定座17和端環(huán)18通過螺紋、螺釘和滑動鍵連接成一個整體。在靜止?fàn)顟B(tài)下，手動旋轉(zhuǎn)內(nèi)絲連接套15，由于受到滑動鍵14的限制，負(fù)載軸連接套13只能軸向移動，從而拉動永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子軸向相對移動，以改變導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子的內(nèi)銅環(huán)7和外銅環(huán)5與永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子的輻射式整體磁環(huán)11之間的磁力嚙合面積大小，實現(xiàn)改變導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子與永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子之間傳遞轉(zhuǎn)矩的大小。嚙合面積大，傳遞的扭矩大，負(fù)載轉(zhuǎn)速高；嚙合面積小，傳遞的扭矩小，負(fù)載轉(zhuǎn)速小；電機(jī)輸出到圓筒式磁感應(yīng)調(diào)速器的扭矩和圓筒式磁感應(yīng)調(diào)速器輸出到負(fù)載的扭矩是相等的。這樣可以根據(jù)負(fù)載實際運(yùn)行過程中輸出量的要求。調(diào)節(jié)磁力嚙合面積大小，改變傳輸扭矩大小，負(fù)載扭矩小，電機(jī)輸出扭矩小，相應(yīng)輸出功率也小。實現(xiàn)電機(jī)大幅節(jié)能和提高電機(jī)工作效率。
[0021]本實用新型圓筒式磁感應(yīng)調(diào)速器的工作過程如下:
[0022]電機(jī)啟動時，導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子與電機(jī)同步高速旋轉(zhuǎn)，由于導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子與永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子為非接觸式連接，永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子并不能立即旋轉(zhuǎn)。電機(jī)轉(zhuǎn)動過程中，導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子雙圓環(huán)感應(yīng)體中的內(nèi)銅環(huán)7和外銅環(huán)5與永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子的輻射式整體磁環(huán)11產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動，交變磁場通過氣隙在內(nèi)銅環(huán)7和外銅環(huán)5上產(chǎn)生渦流，同時渦流產(chǎn)生感應(yīng)磁場與輻射式整體磁環(huán)11的永磁場相互作用，由于負(fù)載轉(zhuǎn)矩作用，被動永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子仍處于靜止，當(dāng)主動導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個角度后，其內(nèi)銅環(huán)7和外銅環(huán)5中的感應(yīng)磁場和從動永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子的永磁場之間存在一定的轉(zhuǎn)差角，根據(jù)磁極同性相斥、異性相吸的原理，從而使得靜止的平衡狀態(tài)被打破，主動導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子所轉(zhuǎn)過的角度的大小取決于負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小，此時從動永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子會受到電磁力矩的作用，電磁轉(zhuǎn)矩隨著主動導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子與從動永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)差角的增加而增大；當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩超過負(fù)載轉(zhuǎn)矩時，從動永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動。此后，在電動機(jī)的驅(qū)動下，主動導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子將與從動永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子保持一定的轉(zhuǎn)差角度同步運(yùn)行，從而帶動永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子沿著與導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子相同的方向旋轉(zhuǎn)，結(jié)果在負(fù)載側(cè)輸出軸上產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，從而帶動負(fù)載做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，實現(xiàn)動力的無接觸傳遞，實現(xiàn)電機(jī)與負(fù)載之間的扭矩傳遞。當(dāng)負(fù)載變載時磁感應(yīng)調(diào)速器自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差角，確保扭矩傳遞順利。
[0023]根據(jù)適時的負(fù)載輸出量的要求，在靜止?fàn)顟B(tài)下，通過嚙合面調(diào)整機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子與永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子在軸線方向上的相對位置，手動旋轉(zhuǎn)負(fù)載軸連接套13，由于受到滑動鍵14的限制，負(fù)載軸連接套13只能軸向移動，從而拉動永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子軸向相對移動，以改變導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子與永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子之間的磁力嚙合面積大小，實現(xiàn)改變電機(jī)導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子與負(fù)載永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子之間傳遞轉(zhuǎn)矩的大小。
[0024]本實用新型圓筒式磁感應(yīng)調(diào)速器的整個啟動過程中，啟動電流大約為正常工作電流的2倍，實現(xiàn)了電機(jī)軟啟動，減少電動機(jī)的啟動電能消耗以及避免造成較大的電壓沖擊，尤其適用于電機(jī)頻繁啟動及負(fù)載變載頻繁的工況下電機(jī)與負(fù)載的聯(lián)接。
[0025]本實用新型圓筒式磁感應(yīng)調(diào)速器，隔振，容許較大的對中誤差、安裝簡單，能實現(xiàn)軟啟動和過載滑差保護(hù)，使用壽命長，運(yùn)行可靠，免維護(hù)，傳遞效率高，節(jié)能10?30%，大大降低了系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用并延長了設(shè)備的使用壽命，還可縮小電機(jī)容量，消除“大馬拉小車”現(xiàn)象且符合國家的“節(jié)能減排”政策。
[0026]本實用新型圓筒式磁感應(yīng)調(diào)速器，利用外感應(yīng)銅環(huán)與輻射式整體內(nèi)磁環(huán)相對轉(zhuǎn)動導(dǎo)磁體以徑向固定氣隙切割永磁環(huán)的磁力線產(chǎn)生磁感應(yīng)力，實現(xiàn)電機(jī)與負(fù)載之間無接觸的扭矩傳遞。根據(jù)適時的負(fù)載輸出量的要求，在靜止?fàn)顟B(tài)下，手動調(diào)節(jié)電機(jī)導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子與負(fù)載永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子之間的磁力嚙合面積大小，從而改變傳遞扭矩大小，通過負(fù)載扭矩的調(diào)節(jié)實現(xiàn)負(fù)載輸出速度的改變，達(dá)到控制負(fù)載輸出量的要求。實現(xiàn)電機(jī)大幅節(jié)能和提高電機(jī)工作效率。利用高效散熱，確保系統(tǒng)磁力工作穩(wěn)定。
【權(quán)利要求】
1.圓筒式磁感應(yīng)調(diào)速器，其特征在于，包括與電機(jī)軸(19)連接的導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子和與負(fù)載軸(21)連接的永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子，所述導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子與永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子之間徑向有固定的空氣間隙；所述永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子上還設(shè)有拉動永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子軸向相對移動的嚙合面調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述嚙合面調(diào)整機(jī)構(gòu)由負(fù)載連接套(13)、滑動鍵(14)、內(nèi)絲連接套(15)、固定座(17)和端環(huán)(18)通過螺紋、螺釘和滑動鍵連接成一個整體；所述導(dǎo)體外轉(zhuǎn)子包括外旋轉(zhuǎn)盤(3)和通過螺釘固定在所述外旋轉(zhuǎn)盤⑶上的外鋼環(huán)⑷與內(nèi)鋼環(huán)(6)，外鋼環(huán)(4)上通過螺釘連接有外銅環(huán)(5)，內(nèi)鋼環(huán)(6)上通過螺釘連接有內(nèi)銅環(huán)(7)，所述永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子包括輻射式整體磁環(huán)(11)和與所述輻射式整體磁環(huán)(11)通過粘膠粘連接的內(nèi)旋轉(zhuǎn)盤(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓筒式磁感應(yīng)調(diào)速器，其特征在于，外旋轉(zhuǎn)盤(3)通過電機(jī)軸連接套⑵連接在電機(jī)軸(19)上，同時電機(jī)軸連接套⑵外裝有電機(jī)軸脹套⑴，電機(jī)軸脹套⑴將電機(jī)軸(19)、電機(jī)軸鍵條(20)與電機(jī)軸連接套(2)連接作為電機(jī)動力輸出機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓筒式磁感應(yīng)調(diào)速器，其特征在于，外旋轉(zhuǎn)盤(3)外側(cè)固定有側(cè)面散熱片(10)，外鋼環(huán)(4)外側(cè)通過螺釘連接有外環(huán)散熱片(9)，內(nèi)鋼環(huán)(6)的外側(cè)通過螺釘連接有內(nèi)環(huán)散熱片(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓筒式磁感應(yīng)調(diào)速器，其特征在于，內(nèi)旋轉(zhuǎn)盤(12)通過負(fù)載軸連接套(13)與負(fù)載軸(21)連為一體，并用負(fù)載軸脹套(16)將負(fù)載軸連接套(13)與負(fù)載軸(21)、負(fù)載軸鍵條(22)連為一體作為負(fù)載動力輸出機(jī)構(gòu)。
【文檔編號】H02K51/00GK204013180SQ201420496188
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】趙克中 申請人:寶雞泰華磁機(jī)電技術(shù)研究所有限公司