[实用新型]一种控角式锥形永磁耦合调速器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种变频器，特别涉及一种控角式锥形永磁耦合调速器，属于降耗节能技术领域。

背景技术

目前，变频器在电机调速领域应用广泛。控制方法是改变电机的输入电压频率来控制电机和负载的转速。借助于电力电子器件的高效可控优势，对交流供电电源进行整流、滤波、逆变等调整后变化为幅值、频率符合电机工况需求的电压，实现电机运行效率最优化，达到节能减排等目的。

但利用变频器调速存在以下不足之处。

1、变频器中的电力电子器件在对电压整流、逆变等过程中，会产生各种高次谐波，对供电系统、负载及相邻电气设备造成干扰。通常要再投入谐波治理装置配合使用。

2、电力电子器件属于高精密元器件，对周围环境的变化适应能力较差，对于外界因素影响比较敏感，容易损坏，使用寿命受到限制。

3、大功率变频器发热严重，必须配备专门温度调节装置如空调，保证变频器安全运行。

4、变频器装配在电机与电源之间，无法改变电机与负载硬连接的现状，无法去除电机和负载振动对传动系统寿命的影响。

为解决变频调速技术的工程不利问题，出现了永磁耦合调速装置，美国麦格纳福斯早在1998年2月20日就提出了一种可调节磁力耦合器。现有的永磁耦合调速装置中，导体转子和永磁转子的拓扑结构形式主要分为三种：盘形、筒形和锥形。这些永磁耦合调速器都是通过调节导体转子和永磁转子的轴向位置即调节导体转子和永磁转子之间的作用面积来调控转矩和转速，这样在设备使用及改造过程中存在诸多问题，降低了实用性。

发明内容

本实用新型的目的就在于解决现有技术存在的上述问题，提供一种控角式锥形永磁耦合调速器，以克服现有技术的不足。本实用新型通过调节一对非接触的永磁转子相对周向位置角的不同以调控导体切割磁场的耦合强度并调控转矩，达到调节传动系统中负载转速以实现降耗节能的目的。而且相对于传统永磁耦合调速器来讲，调节转矩和转速时导体转子和永磁转子不会产生对应用不利的轴向位移，可以克服设备在使用及改造过程中的缺点。

本实用新型所采用的技术方案如下。

一种控角式锥形永磁耦合调速器，其特点是包括有永磁转子301和导体转子即为导体环302，所述的永磁转子301的外部连接端与负载转轴303连接，所述的导体环302的外部连接端与电机转轴304连接，所述的永磁转子301与负载转轴303之间装配操纵机构的控制器305，所述的操纵机构控制器305控制操纵机构306调整导体环302两侧永磁体的相对周向角的角度，改变导体环302切割磁场的耦合强度，所述的永磁转子301和导体环302不接触，相对转动改变耦合强度进而改变导体环302内的感应涡流，从而改变导体环与可调耦合强度磁场作用产生的转矩，实现动力传动。

所述的永磁转子301包括第一铁环支架307和第二铁环支架308，所述的第一铁环支架307和第二铁环支架308上装配第一永磁体309和第二永磁体310，所述的第一永磁体309和第二永磁体310按相邻永磁块极性相反原则均匀的装配在铁环支架上。所述的第一铁环支架307的外部连接端设置键槽311，所述的键槽311用于连接负载转轴303。

所述的第一永磁体309和第二永磁体310的立体视图均为瓦状体，永磁块沿径向即厚度方向充磁。

所述的控角式锥形永磁耦合调速器的操纵机构306包括第一齿轮313和第二齿轮314，中心控制齿轮312受操纵机构的控制器305的控制沿自身轴心转动带动第一齿轮313和第二齿轮314转动，从而调节第一铁环支架307和第二铁环支架308转动，进而调节铁环支架上第一永磁体309和第二永磁体310相对周向角的角度，改变导体环302切割磁场的耦合强度，改变导体环302内的感应涡流，从而改变导体环与可调耦合强度磁场作用产生的转矩，实现负载转速的调节。

所述的永磁转子的第一铁环支架307和第二铁环支架308同轴心并相距一段距离放置，所述的第一铁环支架307和第二铁环支架308上放置的永磁体设置在铁环支架上靠近导体环302的一侧。

所述的导体转子的导体环为具有导电性能好的圆环，放置在装有永磁体的两个铁环支架之间。

本实用新型利用结构尺寸完全相同的两个铁环支架和导体环构成了磁力传递控制系统，通过铁盘支架绕轴心转动，改变永磁体磁极的相对周向位置角度，进而控制输出转矩和系统转速。