[发明专利]一种鼠笼导体转子无刷功率回馈型永磁调速器

说明书

本发明公开一种鼠笼导体转子无刷功率回馈型永磁调速器，包括同一中心轴设置的与原动机相连的输入轴和与负载相连的输出轴，输入轴上穿设有永磁转子，输出轴上穿设有可相对同心旋转的鼠笼结构导体转子；导体转子外侧环绕有固定于机壳的三相绕组定子；所述输入轴通过第一轴承与机壳相接，输出轴通过第二轴承与机壳连接，输入轴通过第三轴承与输出轴连接支撑。此种结构可实现导体转子滑差功率传递到定子侧的无刷化，实现调速系统宽调速范围内高效运行，提高调速系统节能效率。

技术领域

本发明属于永磁电机领域，特别涉及一种鼠笼导体转子无刷功率回馈型永磁调速器。

背景技术

随着高性能永磁材料推广应用而迅速发展起来的永磁调速技术，是一种应用于原动机和负载之间的新型电机驱动系统调速节能技术。调速型永磁耦合器有着良好的节能效果，降低了运行成本，还可以实现电机的软起动与软停止的功能。它可以运行在易燃易爆、潮湿、粉尘含量高等恶劣环境中，并且本身是机械结构，能够适应电网质量不稳定、电流变化冲击负载等情况。主要应用于化学工业、石油化工、煤炭水泥、冶金钢铁、舰船等领域的大功率风机、泵类负载的电机驱动系统调速节能。

按照永磁涡流调速装置的主磁通方向可以分为轴向磁通结构(盘式)和径向磁通结构(筒式)两大类，都需通过电动执行机构，沿轴向平移永磁转子或者导体转子。调整两个转子相对轴向位置的难度较大，尤其对于轴向结构，磁转子与导体转子之间存在相当大的轴向磁拉力。从而造成了电动执行机构结构复杂，机械强度要求高，占据轴向的空间体积相对较大。作为一款安装在原动机与泵和风机类负载之间应用于调速节能工业改造的产品，具有一定的空间局限性。另外，传统的永磁涡流调速装置两转子间的滑差功率都是通过导体转子导体涡流损耗以热能的形式消耗掉，一方面须增加冷却装置，解决散热问题；另一方面，滑差功率转换成热能的形式消耗掉，降低了调速节能效果。

因此，亟待解决上述问题，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种鼠笼导体转子无刷功率回馈型永磁调速器，可实现导体转子滑差功率传递到定子侧的无刷化，实现调速系统宽调速范围内高效运行，提高调速系统节能效率。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种鼠笼导体转子无刷功率回馈型永磁调速器，包括同一中心轴设置的与原动机相连的输入轴和与负载相连的输出轴，输入轴上穿设有永磁转子，输出轴上穿设有可相对同心旋转的鼠笼结构导体转子；导体转子外侧环绕有固定于机壳的三相绕组定子；所述输入轴通过第一轴承与机壳相接，输出轴通过第二轴承与机壳连接，输入轴通过第三轴承与输出轴连接支撑。

上述永磁转子包括一个大于等于1对极的永磁体套件和永磁转子铁心，永磁体套件固定于永磁转子铁心上。

上述导体转子包含一个双边开槽数相等的筒式铁心和镶嵌于铁心槽中的双层铜质鼠笼。

上述导体转子的双层铜质鼠笼包括外侧导体棒、内侧导体棒、第一鼠笼端部和第二鼠笼端部，其中，第一鼠笼端部通过端部导体棒将外侧奇数槽导体棒与相邻内侧偶数槽导体棒相连；第二鼠笼端部通过第一端环将外侧奇数槽导体棒相连，通过第二端环将外侧偶数槽导体棒相连；通过第三端环将内侧奇数槽导体棒相连；通过第四端环将内侧偶数槽导体棒相连。

上述三相绕组定子采用三相集中绕组镶嵌于开槽定子铁心中。

上述永磁转子、导体转子和三相绕组定子的铁心由硅钢片沿轴向叠压而成。

采用上述方案后，本发明与现有技术相比，具有以下显著优点：

(1)本发明通过采用双层鼠笼导体转子结构，实现了滑差功率回馈定子的无刷化，一方面，避免了转子滑差功率回馈中的电刷和滑环；另一方面，通过滑差功率回馈，提高了调速器的调速效率，提高了调速系统节能效果；