[发明专利]一种固定磁隙的永磁调速器

说明书

本发明涉及一种固定磁隙的永磁调速器,包括与输入轴连接的电枢转子、位于电枢转子圆周外侧的外磁定子以及与输出轴连接的位于电枢转子圆周内侧的内磁转子；所述的电枢转子包括铁芯、沿铁芯内圆周面周向分布的绕组线圈B以及沿铁芯外圆周面周向分布的绕组线圈A；内磁转子沿其外圆周面周向分布有永磁体B；外磁定子包括位于电枢转子圆周外侧的固定座及沿固定座内圆周面周向分布的永磁体A；所述的绕组线圈B与绕组线圈A之间连接有用于电能转换的控制系统。本发明由于采用了滑差能量整流反馈技术，通过绕组线圈A实现快速助推或制动，使固定磁隙调速器调速反应快速、灵活、稳定，通过滑差能量整流反馈助推作用，从而实现了调速效率的最大化。

技术领域

本发明涉及一种调速器，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。为解决上述问题，专利CN2015108084423提出一种固定磁隙的永磁调速器，从保持磁隙不变、改变磁力线的数量入手去设计的永磁调速器，通过控制永磁转子对外展现的磁性大小，从而达到改变转矩的目的。但输入、输出之间存在滑差，无法实现同步，且滑差产生的热量被消耗掉，转矩传递能力较低。

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，本发明基于电磁原理，将输入、输出之间产生的滑差能量重复利用，从而提高转矩的传递能力。

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，包括与输入轴连接的电枢转子、位于电枢转子圆周外侧的外磁定子以及与输出轴连接的位于电枢转子圆周内侧的内磁转子；所述的电枢转子包括铁芯、沿铁芯内圆周面周向分布的绕组线圈B以及沿铁芯外圆周面周向分布的绕组线圈A；所述的内磁转子沿其外圆周面周向分布有永磁体B；所述的外磁定子包括位于电枢转子圆周外侧的固定座及沿固定座内圆周面周向分布的永磁体A；所述的绕组线圈B与绕组线圈A之间连接有用于电能转换的控制系统。

电枢转子呈圆筒状，其底端连接输入轴，其侧壁的内、外侧面分别周向分布有绕组线圈B、绕组线圈A；电枢转子顶端开口供内磁转子插入电枢转子内侧。

调速器原理：电枢转子转动时与内磁转子产生相对运动，绕组线圈B切割磁场产生电流，同时电流又产生感应磁场与永磁场相互作用，最终带动内磁转子沿与电枢转子相同的方向转动，从而带动连接在内磁转子上的输出轴转动并输出动力。绕组线圈B经控制系统连接至绕组线圈A，绕组线圈B产生的电流经控制系统给电枢转子上的绕组线圈A通入电流，根据电磁感应原理，在固定座上的永磁体A磁场中产生电磁力，电磁力的方向取决于绕组线圈A施加电流的方向；当电磁力的方向与输入轴的方向相同时，表现为助推力即驱动力，此时输入轴的输入功率约等于输出轴的输出功率(忽略电枢电阻、控制系统及转动系统的损耗)；反之为制动力，输入轴的输入功率大于输出轴的输出功率。