[发明专利]一种盘式平移永磁定子型永磁涡流调速装置

说明书

本发明公开了一种盘式平移永磁定子型永磁涡流调速装置，包括同心设置的输入轴和输出轴，输入轴上沿其轴向依次同心设置永磁定子和磁转子，永磁定子可沿输入轴的轴向进行平移，输出轴上同心设置导体转子；永磁定子包括依次嵌套的外环铁心、径向充磁的永磁环和内环铁心，磁转子包括沿周向相错排布的内、外环永磁极，内、外环永磁极均与相应铁极间隔排布，且内、外环永磁极极性相反。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过轴向平移永磁定子，实现了速度调节功能，从而简化调速机构，降低维护成本，延长使用寿命，结构简单，操作方便，并适用于不同要求的场合，兼具永磁耦合联轴器、软起动器以及永磁调速器三者的功能。

技术领域

本发明属于电动机制造的技术领域，涉及一种盘式平移永磁定子型永磁涡流调速装置。

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，是一种新型电机驱动系统调速节能技术，其原动机和负载间无接触，无振动传递及轴心偏移问题，从而大大提高系统可靠性。永磁传动技术的应用己有几十年的历史，它的应用是通过磁场耦合，实现原动机和负载间转矩的无接触传递。主要应用于化学工业、石油化工、煤炭水泥、冶金钢铁、舰船等很多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。轴向磁通结构的永磁调速装置通常采用调整磁转子与导体转子之间的轴向气隙长度来控制气隙磁场大小，进而控制负载侧的运行速度。而径向磁通结构的永磁涡流调速装置，通常采用改变导体转子和磁转子之间的磁通耦合程度来控制负载侧的转速。

目前已经有相当多的产品应用到工厂中，有一部分可以实现在线调速。通过电动执行机构，调整两个部分的轴向位置，控制耦合面积或者气隙长度。由于调整两个转动转子相对轴向位置的难度是较大，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。因此，有必要对永磁涡流调速装置的调磁方式进行一定的改进。

发明内容

本发明需要解决的问题是针对传统的涡流调速装置通过改变磁转子与导体转子轴向相对位置，控制两转子之间的耦合磁通量的多少，实现装置的调速功能，由于调节转子的轴向位置对操动装置的机械工艺要求较高，使得系统冗杂，从而造成了速度在线调节稳定性和可靠性较差的不足，而提供一种是将永磁定子与转子部分隔离实现了对非旋转物件的轴向平移，简化了传统永磁涡流耦合器气隙调节结构，从而实现调速装置在线调速系统的稳定性、可靠性的盘式平移永磁定子型永磁涡流调速装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种盘式平移永磁定子型永磁涡流调速装置，包括同心设置的输入轴和输出轴，输入轴上沿其轴向依次同心设置永磁定子和磁转子，永磁定子可沿输入轴的轴向进行平移，输出轴上同心设置导体转子；

永磁定子包括径向充磁的永磁环、外环铁心和内环铁心，径向充磁的永磁环同心镶嵌于外环铁心和内环铁心之间；

磁转子包括非导磁材料支架、外环永磁极、外环铁极、内环永磁极和内环铁极；外环永磁极与外环铁极沿圆周方向相间嵌于非导磁材料支架的外环孔内，内环永磁极和内环铁极沿圆周方向相间嵌于非导磁材料支架的内环孔内，且，外环永磁极与内环铁极位于同一扇形区域内，外环永磁极与内环永磁极的极性相反；

导体转子包括金属导体层和导体转子铁心，金属导体层固定在导体转子铁心上。

当外环永磁极的充磁方向为沿轴向指向导体转子时，永磁定子的径向充磁的永磁环的充磁方向为径向向内，当外环永磁极的充磁方向为沿轴向背向导体转子时，永磁定子的径向充磁的永磁环的充磁方向为径向向外。

永磁定子与磁转子之间的气隙长度通过沿输入轴轴向平移永磁定子进行调节，磁转子和导体转子之间的气隙长度固定。