[发明专利]一种固定磁隙的永磁调速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种永磁调速器，具体涉及一种固定磁隙的永磁调速器。

背景技术

永磁调速器是通过永磁体的磁力耦合调速，实现电动机和负载的软（磁）连接，无任何影响电网的谐波产生，可靠性高，并可在高温、低温、潮湿、肮脏、易燃易爆、电压不稳及雷电等各种恶劣环境下工作，大幅减轻机械振动，广泛应用于电力、钢铁、冶金、石化，造纸、市政、舰船、灌溉及采矿等行业。而目前常用的永磁调速器均是通过调整气隙来实现转速调整的，磁路调节器的功率消耗大，且存在扭矩传递能力差、装配难度高、浪费大量稀土资源等缺点。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种可降低磁路调节器功率消耗、提高扭矩传递能力、降低装配难度、节约稀土资源的固定磁隙的永磁调速器。

目前的永磁调速器都是通过改变导体转子与永磁转子之间的气隙从而控制导体转子切割磁力线的多少，来实现转矩调整的，由于这种方式存在很多弊端，本发明基于磁体同极相斥、异极相吸的原理，从改变外磁转子与内磁转子之间的作用力入手去设计新的永磁调速器，从而达到改变转矩的目的。参考导磁材料和非导磁材料的特性，利用两种材料控制永磁体对外展现的磁性大小，从而改变内、外磁转子之间的作用力，达到改变转矩的目的。

为解决上述问题，本发明采取的技术方案为：一种固定磁隙的永磁调速器，包括与主动轴连接的外磁转子以及与从动轴连接的內磁转子，所述的外磁转子沿其内圆周面周向均匀分布有至少两个外永磁体，所述外永磁体的磁极沿径向设置，相邻两外永磁体外露磁极面的磁性相异；所述的外磁转子沿其内圆周面周向均匀分布有外永磁体且所述外永磁体为N极磁体或S极磁体，两者间隔设置；所述的内磁转子沿其外圆周面周向分布有至少一个可转动永磁体，所述的可转动永磁体为圆柱形且沿直径方向为N极和S极，可转动永磁体两侧包裹有导磁体，两导磁体之间由非导磁体隔开；可转动永磁体一端设有磁路调节器，所述的磁路调节器用于旋转可转动永磁体，调节其磁极方向进而进而改变两侧导磁体的磁性强度，改变导磁体与外永磁体之间的作用力。其中非导磁体的设置阻碍磁力线在导磁体内部形成短路而导致无论如何旋转可转动永磁体，导磁体对外都不显示磁性。由外永磁体与可转动永磁体之间相互作用力的大小变化来而实现传递力量的改变，由此实现调速功能。具体调节过程：通过磁路调节器旋转可转动永磁体，当可转动永磁体的N极和S极连接面与导磁体和非导磁体接触面垂直时（90度夹角），磁力线被非导磁体隔断，穿越到空气中，导磁体被磁化成相对应极性的强磁体，与外永磁体根据同极相斥异极相吸的原理产生吸引力或排斥力，进而带动内磁转子与外磁转子同向或反向转动；相反，当可转动永磁体的N极和S极连接面与导磁体和非导磁体接触面平行（0度夹角）时，磁力线经导磁体顺利穿越，导磁体对外不显示磁性，外永磁体对其不产生作用力；根据可转动永磁体的旋转角度不同，受磁路改变的影响，导磁体对外显示的磁性从最弱变化到最强（或从最强变化到最弱），即外永磁体对导磁体产生的作用力从最弱变化到最强（或从最强变化到最弱）。一般情况下主动轴连接主电机，从动轴连接负载，但两者可以互换，即主动轴连接负载，从动轴连接主电机。

外永磁体的磁体数量可以与可转动永磁体的磁极数量相同或不同且外永磁体按照磁体（外露磁极面N极、S极）成对增减。

当外永磁体的磁体数量与可转动永磁体磁极数量相等时，可以实现输入、输出转速0~100%的调速功能；当外永磁体的磁体数量与可转动永磁体磁极数量不相等时，可以实现输入、输出转速0~N%的调速功能（扭矩随N反比例改变、最大功率不变）。

此种方式相对于改变导体转子与永磁转子的轴向距离来说，降低了磁路调节器的功率消耗，降低了热量产生，提高了扭矩的传递能力。

可转动永磁体的安装方向可以有多种，只要保证外永磁体与其之间的作用力可调即可，所述的可转动永磁体与从动轴垂直。可转动永磁体围绕从动轴呈圆周分布。