CN204131364U - 在线控制式永磁调速装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于动力驱动传动***领域，具体的说是涉及一种在线控制式永磁调速装置。其由驱动端法兰、负载端法兰、导磁盘旋转组件、气隙执行机构组件、永磁体磁旋转组件、电动执行器以及DSC中央控制室组成。本实用新型主要针对旋转电机与负载的负载负荷频繁变化，负载负荷变化根据控制室监控负载负荷需求量给在线控制式永磁调速装置执行机构信号，进而可反复控制负载转速达到不同负荷的需求量，达到很好的节能效果；在线控制式永磁调速装置在启动时，同时降低电机启动冲击电流、无谐波污染、可在恶劣环境下应用、隔离电机与负载间的振动、保护了电机与负载的机封部件，保证了设备的安全可靠运行，有效地降低了设备维修及故障时间成本。
Description
技术领域
本实用新型属于动力驱动传动***领域，特别是涉及一种非机械连接的无刚性扭矩传递的可在线控制永磁传动领域，更具体的说是涉及一种在线控制式永磁调速装置。
背景技术
现有动力***泵与驱动电机采用传统式连接及节能方式，负载变化是频繁，常通过阀门开度比、变频调速等方式来调节控制出口流量与压力变化，进而达到节能效果，节能效果并不理想，水泵高速运转，造成***憋压，水泵运行的能耗高，泵、阀门、热交换器的磨损严重，不仅能耗高，而且设备的故障率高，维护成本高；实际应用中启动冲击电流大，驱动电机机封与负载机封损坏频繁，给安全生产带来严重安全隐患，维修成本过大。
实用新型内容
针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种在线控制式永磁调速装置，该永磁调速装置实现负载与驱动电机采用非机械传动的无刚性连接高扭矩传输动力节能***，并可实现在线控制。具体是通过铜/铝材质导磁盘和永磁盘之间的气隙实现由电动机到负载的转矩传输，实现了在驱动(电动机)和被驱动(负载)侧没有机械联接，其工作原理是一端稀有金属氧化物钕铁硼永磁体和另一端感应磁场相互作用产生转矩。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：一种在线控制式永磁调速装置，包括与驱动设备连接的驱动端法兰、与负载设备连接的负载端法兰，该永磁调速装置还包括：
永磁体磁旋转组件，具有沿同轴线上顺序排布的固定盘、永磁盘，所述固定盘和永磁盘之间通过若干呈圆形排布的气隙固定板连接，所述固定盘与驱动端法兰连接，所述永磁盘中部设有通孔，且永磁盘盘面上设有稀土永磁体；
导磁盘旋转组件，具有沿同轴线上顺序排布的两个导磁盘，在两个导磁盘的外侧设有导体钢盘，在两个导磁盘之间设有中间固定盘，所述中间固定盘的外周置于永磁盘中部的通孔中，所述中间固定盘上设有贯穿其盘面且呈圆形排布的若干齿轮，所述齿轮与设于导磁盘内侧的齿条啮合；
气隙执行机构组件，具有卡设于中间固定盘中部的安装孔中的中间轴，该中间轴穿过两个导磁盘、导体钢盘的中部，且端部与负载端法兰连接，在中间轴的外侧通过角接触球轴承连接有内套，在内套的外侧设有外套，所述气隙执行机构组件上设有控制内套转动的第一气隙摇臂、用于固定气隙执行机构组件的第二气隙摇臂，通过第一气隙摇臂转动使内套沿中间轴行进，并通过齿轮、齿条的啮合传动，实现导磁盘与永磁盘之间气隙的调节。
进一步的，在所述导体钢盘的外侧设有若干沿其盘面呈环状排布的稽型散热片。
优选的，所述永磁盘的材质设为铝。
优选的，所述导磁盘的材质设为铜或铝
更进一步的，该在线控制式永磁调速装置还包括控制第一气隙摇臂转动的电动执行器、与电动执行器信号连接的DSC中央控制室。
本实用新型的在线控制式永磁调速装置，与现有技术相比，其有益效果表现在：
1)、本实用新型主要针对旋转电机与负载(水泵、风机、减速机等)的负载负荷频繁变化，负载负荷变化根据控制室监控负载负荷需求量给在线控制式永磁调速装置执行机构信号，进而可反复控制负载转速达到不同负荷的需求量，达到很好的节能效果；在线控制式永磁调速装置在启动时，同时降低电机启动冲击电流、无谐波污染、可在恶劣环境下应用、隔离电机与负载间的振动、保护了电机与负载的机封部件，保证了设备的安全可靠运行，有效地降低了设备维修及故障时间成本。
2)、通过在线调节导磁盘与永磁盘之间的气隙大小，从而改变负载转速变化，转差率越大节能率就越大；在线控制式永磁调速装置通过电动执行机构与DCS中央控制室间的信号连接，可实现在线控制；转差率越大导磁盘温度就随之升高，并对永磁体造成损坏，在线控制式永磁调速装置在改变导磁盘与永磁盘之间气隙变化，可正反安装，如遇到节能空间小，可将永磁体旋转组件安装与驱动端，这样可降低导磁盘温度，从而增加节能空间。
附图说明
图1A是永磁调速装置的结构示意图。
图1B是图1A中A-A向视图。
图2A是图1B中永磁盘43的结构示意图。
图2B是图2A中D-D向视图。
图3A是图1B中导磁盘旋转组件50的立体结构示意图。
图3B是图1B中导磁盘旋转组件50的侧视图。
图3C是图3B中C-C向视图。
图4A是图3C中中间固定盘54的结构示意图。
图4B是图4A中E-E向视图。
图5A图1B中气隙执行机构组件30的立体结构示意图。
图5B是图1B中气隙执行机构组件30的侧视图。
图5C是图5B中B-B向视图。
图6是在线控制式永磁调速装置的结构示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。作为本实用新型的一种较佳实施例，请参阅图1A至图6，在线控制式永磁调速装置，由与驱动设备连接的驱动端法兰10、与负载设备连接的负载端法兰20、导磁盘旋转组件50、气隙执行机构组件30、永磁体磁旋转组件40、电动执行器60以及DSC中央控制室70组成，其中：
永磁体磁旋转组件40，具有沿同轴线上顺序排布的固定盘41、永磁盘43，永磁盘43的材质设为铝。
固定盘41和永磁盘43之间通过若干呈圆形排布的气隙固定板42连接，固定盘41与驱动端法兰10连接，永磁盘43中部设有通孔，且永磁盘43盘面上设有稀土永磁体。
导磁盘旋转组件50，具有沿同轴线上顺序排布的两个导磁盘52，在两个导磁盘52的外侧设有导体钢盘51，在导体钢盘51的外侧设有若干沿其盘面呈环状排布的稽型散热片53。
在两个导磁盘52之间设有中间固定盘54，中间固定盘54的外周置于永磁盘43中部的通孔中，中间固定盘54上设有贯穿其盘面且呈圆形排布的若干齿轮55，齿轮55与设于导磁盘52内侧的齿条56啮合。
气隙执行机构组件30，具有卡设于中间固定盘54中部的安装孔中的中间轴32，该中间轴32穿过两个导磁盘52、导体钢盘51的中部，且端部与负载端法兰20连接。
在中间轴32的外侧通过角接触球轴承连接有内套33，在内套33的外侧设有外套35，气隙执行机构组件30上设有控制内套33转动的第一气隙摇臂31、用于固定气隙执行机构组件30的第二气隙摇臂34。
通过第一气隙摇臂31转动使内套33沿中间轴32行进，并通过齿轮55、齿条56的啮合传动，实现导磁盘52与永磁盘43之间气隙的调节。
电动执行器60控制第一气隙摇臂31转动，电动执行器60信号连接的DSC中央控制室70。
导磁旋转转子与永磁体旋转转子间的这种传动本领域称之为永磁传动技术，永磁传动技术能显著改善***运行特性，并可在负载是频繁变化的同时又能达到很好的节能效果，在启动负载之前永磁传动的驱动电机空载启动，降低了电动机的启动电流、减小对电动机的热冲击负荷及对电网的影响，从而节约电能并延长电动机的工作寿命，而且极为有效地减小了启动时传动***对减速机的破坏性张力，消除了负载启动时产生的振荡；并且通过在线实施调节气隙间距，可有效的监控负载不同负荷下切换使用，可有效地达到高效节能，通过在线控制式永磁调速装置可正反安装使用，大大降低永磁调速装置在实际应用中高温的产生，从而保护永磁体与导磁盘的使用寿命，同时延长电机与风机、水泵等关键部件的使用寿命，保证了设备的安全可靠运行，有效地降低了设备维修及故障时间成本。
在线控制式永磁调速装置利用磁感原理传输扭矩，负载(风机、水泵、减速等)与电机间的传动即为导磁盘转子与永磁转子间的传动，两个部件相互独立，没有物理接触，采用非机械、无刚性连接的永磁传递扭矩，隔离***振动传传递，精密的磁转子组件里包含高能量的永磁体并连接在负载轴上，磁铁和导体之间的相对运动产生涡流，并通过气隙传递扭矩，气隙调整通过电动执行器反馈信号(4-20mA)传递给DSC中央控制室，DSC中央控制室发送控制信号(4-20mA)给电动执行器，完成反复操作循环指令操作，而且DSC中央控制PLC控制***可通过实施监控永磁调速装置的温度、转速等标准值设置安全保护值，大大提高设备生产使用的安全性；正常工作期间，标准气隙能提供最高扭矩和最大的运行效率，通过改变导磁盘与永磁体盘间距大小，间距大节能率相对应节能率大，节能率可达到5％-40％，负载(风机、水泵、减速机等)和电机没有机械硬连接，完全是通过气隙传递扭矩的，这样的好处是隔离了振动的传递，减低振动，消除振动能力最高可达80％。
上述结合附图对实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种在线控制式永磁调速装置，包括与驱动设备连接的驱动端法兰(10)、与负载设备连接的负载端法兰(20)，其特征是该永磁调速装置还包括：
永磁体磁旋转组件(40)，具有沿同轴线上顺序排布的固定盘(41)、永磁盘(43)，所述固定盘(41)和永磁盘(43)之间通过若干呈圆形排布的气隙固定板(42)连接，所述固定盘(41)与驱动端法兰(10)连接，所述永磁盘(43)中部设有通孔，且永磁盘(43)盘面上设有稀土永磁体；
导磁盘旋转组件(50)，具有沿同轴线上顺序排布的两个导磁盘(52)，在两个导磁盘(52)的外侧设有导体钢盘(51)，在两个导磁盘(52)之间设有中间固定盘(54)，所述中间固定盘(54)的外周置于永磁盘(43)中部的通孔中，所述中间固定盘(54)上设有贯穿其盘面且呈圆形排布的若干齿轮(55)，所述齿轮(55)与设于导磁盘(52)内侧的齿条(56)啮合；
气隙执行机构组件(30)，具有卡设于中间固定盘(54)中部的安装孔中的中间轴(32)，该中间轴(32)穿过两个导磁盘(52)、导体钢盘(51)的中部，且端部与负载端法兰(20)连接，在中间轴(32)的外侧通过角接触球轴承连接有内套(33)，在内套(33)的外侧设有外套(35)，所述气隙执行机构组件(30)上设有控制内套(33)转动的第一气隙摇臂(31)、用于固定气隙执行机构组件(30)的第二气隙摇臂(34)，通过第一气隙摇臂(31)转动使内套(33)沿中间轴(32)行进，并通过齿轮(55)、齿条(56)的啮合传动，实现 导磁盘(52)与永磁盘(43)之间气隙的调节。
2.根据权利要求1所述的在线控制式永磁调速装置，其特征在于：在所述导体钢盘(51)的外侧设有若干沿其盘面呈环状排布的稽型散热片(53)。
3.根据权利要求1所述的在线控制式永磁调速装置，其特征在于：所述永磁盘(43)的材质设为铝。
4.根据权利要求1所述的在线控制式永磁调速装置，其特征在于：所述导磁盘(52)的材质设为铜或铝。
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Cited By (2)
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| CN107546954A (zh) * | 2017-10-17 | 2018-01-05 | 上海市东方海事工程技术有限公司 | 一种单永磁盘永磁调速器 |
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2013
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| CN107546954A (zh) * | 2017-10-17 | 2018-01-05 | 上海市东方海事工程技术有限公司 | 一种单永磁盘永磁调速器 |
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