[实用新型]兆瓦级永磁涡流柔性传动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及永磁传动技术领域，尤其是涉及一种能有效改善散热性能、提高传递功率的兆瓦级永磁涡流柔性传动装置。

背景技术

目前，在工业生产中大功率高压异步电动机主要采用的调速方式有以下几种：液力偶合器调速、变频调速和永磁涡流柔性传动调速等。永磁涡流柔性传动节能技术是近年来国际上开发的一项革命性新技术，尤其适合风机、泵类离心负载的调速，2012年12月，国家发展和改革委员会将永磁涡流柔性传动节能技术列入了《国家重点节能技术推广目录》（第五批）。

目前国内永磁涡流柔性传动调速器产品主要有盘式、单筒式和双筒式三种结构，冷却采用空冷、油冷和水冷三种方式。盘式结构通过调节永磁转子和导体转子之间的距离，从而改变磁通量的大小来调整负载转速的高低，永磁材料安装在永磁转子的盘面上，产生的磁涡流N、S磁极在轴向方向上。单筒式和双筒式采用调节永磁转子和导体转子之间的耦合面积，改变磁通量的大小来调整负载转速的高低，永磁材料安装在永磁转子的筒体外圈上，产生的磁涡流N、S磁极在径向方向上。

永磁传动技术的主要特点有：1）节能效果；2）允许有较大的安装对中误差（最大可为5mm），能简化安装调试过程；3）提高电机的启动能力，减少冲击和振动；4）使用寿命长，并可延长系统中零部件的使用寿命；5）环境友好，不产生电磁谐波。永磁传动技术由于上述优点，在各行各业的电机传动中得到广泛应用。

虽然永磁传动技术具有上述诸多优点，但是由于涡流在导体内会不可避免地产生热量，这些热量如不能有效散出，将会辐射到永磁体，使永磁体温升过高而退磁失效，设备不能安全运行。目前的永磁涡流传动装置产品结构中，小功率产品可以不带散热片，中等功率产品则必须配置铝合金散热片，大功率产品则只能采用油冷或水冷结构，目前最大水冷产品适用功率只能做到3000千瓦。永磁涡流传动装置的散热性能已经成为永磁传动技术发展的瓶颈，这严重制约了大功率永磁涡流传动产品的开发和应用。目前为了提高永磁传动装置的传递功率和扭矩，往往采用单纯增大永磁转子直径和磁钢磁能积的方案，这对设备的长期安全运转有较大负面影响，存在不安全因素。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种兆瓦级永磁涡流柔性传动装置，克服现有的技术不足，适用于水冷、油冷或蒸发散热等液态冷却介质，通过改善液态冷却介质的分配及流向，使冷却介质能实现从低温区到高温区的有序流动，减少不规则紊流对冷却循环能量的损耗，改善涡流发生器件的散热性能，提高永磁涡流柔性传动装置的传递功率和扭矩。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是这样的。

兆瓦级永磁涡流柔性传动装置，包括壳体、永磁传动组件、气隙调节组件和电动执行器，所述壳体内部一分为二，分别为密闭腔和半敞开腔，所述密闭腔的侧壁上设有密封盖板，所述半敞开腔的侧壁上设有开口；所述永磁传动组件设置于密闭腔内，所述气隙调节组件设置于半敞开腔内，所述电动执行器设于壳体外部，所述电动执行器的输出轴经所述开口与所述气隙调节组件相连接；所述密闭腔内设有冷却介质管路出口。

所述永磁传动组件中包括导体转子和永磁转子，所述导体转子上包括导体盘和导体，所述导体盘的背侧设有冷却介质集槽，所述导体设于导体盘的磁耦合表面上，所述导体背侧与导体盘之间设有空腔，所述空腔开口于导体盘的外圆周方向上，所述冷却介质集槽与空腔之间通过连通孔相连通。

所述连通孔中的部分贯穿导体并开口于所述导体的前侧，所述贯穿孔内镶有套管，所述贯穿孔与其他连通孔内径相同或不同。

所述导体的前侧位于所述贯穿孔出口处设有返流板，所述返流板上设有沿其半径向导体倾斜的角α和安装孔，所述安装孔为沉孔，所述α为3~10°。

所述贯穿孔的数量与全部连通孔数量的比例为1：（2~4）。

所述冷却介质为水、冷却油和蒸发冷却介质中的一种。

所述冷却介质管路出口位于所述冷却介质集槽内。

所述冷却介质管路出口为水平分布与垂直分布中的一种或两种分布形式的组合。

所述壳体顶部设有排气管。

所述冷却介质管路与所述壳体前侧板为一体式结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是。

1）适用于水冷、油冷或蒸发散热等液态冷却介质，通过改善液态冷却介质的分配及流向，使冷却介质实现从低温区到高温区的有序流动，减少不规则紊流对冷却循环能量的损耗，改善了永磁涡流柔性传动装置上的涡流发生器件的散热性能，冷却效率提高了30~60%。