本發(fā)明涉及機械動力傳動系統(tǒng)，涉及一種磁電結(jié)合調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

液力耦合調(diào)速、交流變頻調(diào)速在機械調(diào)速中取得了成熟的經(jīng)驗，但也存在某些問題。永磁渦流調(diào)速的發(fā)明為工業(yè)速度控制擴展了一個新的領(lǐng)域。它直接調(diào)節(jié)負載的轉(zhuǎn)速，電機轉(zhuǎn)速保持不變，系統(tǒng)的載荷如壓力或流量由傳感器發(fā)出反饋信號，經(jīng)PLC控制執(zhí)行器，調(diào)整磁場間隙或耦合面積，負載的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化。

目前國內(nèi)外應(yīng)用的永磁渦流調(diào)速器有三種類型。

(1)軸向型(盤式)

采用雙永磁盤與雙導(dǎo)體盤，軸向力得到平衡。磁體是扇形或矩形，導(dǎo)體是平板，易于制造和安裝是目前應(yīng)用廣泛的原因。但由于磁塊安裝在圓盤上，不同半徑處的磁轉(zhuǎn)矩不同，平均半徑小，要獲得大功率、高轉(zhuǎn)矩，調(diào)速器直徑就要做得很大，使其體積增加。高轉(zhuǎn)速帶來振動大、擺動也大。另外，調(diào)速機構(gòu)改變氣隙寬度比較復(fù)雜。

(2)徑向型(雙筒式)

筒形永磁轉(zhuǎn)子在筒形導(dǎo)體轉(zhuǎn)子內(nèi)，調(diào)速器調(diào)節(jié)二者在軸線方向的相對位置，以改變導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與永磁轉(zhuǎn)子之間的耦合面積，實現(xiàn)主、從動軸傳遞扭矩大小的改變。雙筒式永磁調(diào)速器在圓盤式結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上做出了一定的改進。首先它將圓盤式永磁調(diào)速器開放式的磁場改變成半閉合狀態(tài)，這樣磁體所激發(fā)的磁場在半封閉的空間內(nèi)形成回路，使得磁體所激發(fā)的磁力線得到充分利用；增大了磁場耦合面積，較圓盤式提高了磁場的利用率，也提高了輸出功率；從磁力線分布表明，垂直穿過銅導(dǎo)體的磁力線明顯增多；筒式回轉(zhuǎn)半徑加大，傳動扭矩提高，徑向尺寸減小，軸向尺寸增大。調(diào)速機構(gòu)依然比較復(fù)雜。

(3)徑向型(三筒式)

基于上述圓盤式結(jié)構(gòu)和雙筒式結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點，在磁場一定的情況下，為了使得更多的磁力線穿過導(dǎo)體轉(zhuǎn)子，使得磁場耦合面積更大，導(dǎo)體轉(zhuǎn)子采用雙筒形結(jié)構(gòu)，其外筒內(nèi)側(cè)和內(nèi)筒外側(cè)筒壁上裝有一層銅板，將永磁包圍其中，磁體雙面發(fā)生作用，使銅導(dǎo)體產(chǎn)生渦流，從而產(chǎn)生感應(yīng)磁場，該結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的感應(yīng)磁場較前兩種會明顯增大，提高了磁場強度和傳動轉(zhuǎn)矩，但復(fù)雜的調(diào)速機構(gòu)沒有改變。

上述3種類型永磁調(diào)速器的通病是大滑動率時渦流熱帶來溫升過高，大功率需要繁復(fù)的水冷裝置，整體效率不高。

針對三種類型的永磁調(diào)速器調(diào)速機構(gòu)的復(fù)雜性，本發(fā)明應(yīng)用永磁與電磁的結(jié)合，調(diào)速無需改變氣隙尺寸或耦合面積，創(chuàng)造性取消調(diào)速機構(gòu)，過大的渦電流可以反饋到用電設(shè)備或電網(wǎng)，解決了溫升和效率問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了提供一種磁電式調(diào)速器，在固定氣隙的情況下亦可以實現(xiàn)調(diào)速，過大的渦電流可以反饋到用電設(shè)備或電網(wǎng)，解決了溫升和效率問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種磁電式調(diào)速器，其特征在于：包括永磁轉(zhuǎn)子和電磁轉(zhuǎn)子，還包括電流控制器，所述永磁轉(zhuǎn)子與所述電磁轉(zhuǎn)子之間形成均勻的固定的圓周空氣隙。

對本發(fā)明做進一步優(yōu)選，所述永磁轉(zhuǎn)子、所述電磁轉(zhuǎn)子之間為同心安裝套接，所述永磁轉(zhuǎn)子在內(nèi)，其內(nèi)壁上設(shè)有N、S極交替排列的永磁體，所述電磁轉(zhuǎn)子在外為凸極電樞。

對本發(fā)明做進一步優(yōu)選，所述永磁轉(zhuǎn)子、所述電磁轉(zhuǎn)子之間為同心安裝套接，所述永磁轉(zhuǎn)子在外，其上設(shè)有N、S極交替排列的永磁體，所述電磁轉(zhuǎn)子在內(nèi)為凸極電樞。

對本發(fā)明做進一步優(yōu)選，所述永磁轉(zhuǎn)子為雙筒式，所述電磁轉(zhuǎn)子同心安裝套接在所述永磁轉(zhuǎn)子雙筒之間，所述永磁轉(zhuǎn)子雙筒上設(shè)有N、S極交替排列的永磁體，所述電磁轉(zhuǎn)子為凸極電樞。

對本發(fā)明做進一步優(yōu)選，所述永磁轉(zhuǎn)子、所述電磁轉(zhuǎn)子都為盤式，兩者為同心安裝對接；所述永磁轉(zhuǎn)子在外側(cè)，其上設(shè)有N、S極交替排列的永磁體，所述電磁轉(zhuǎn)子在內(nèi)側(cè)，為雙凸極電樞。

對本發(fā)明做進一步優(yōu)選，所述電磁轉(zhuǎn)子凸極上安裝有勵磁繞組，并且同向繞組相鄰兩鐵芯上纏繞方向相反，使得相鄰鐵芯產(chǎn)生的磁極極性相反，即N、S極交替布置。

對本發(fā)明做進一步優(yōu)選，所述電磁轉(zhuǎn)子安裝在空心軸上，導(dǎo)線從中通過與旋轉(zhuǎn)電源連接器相連。

對本發(fā)明做進一步優(yōu)選，所述電流控制器通過集電環(huán)和碳刷連接所述繞組轉(zhuǎn)子。

對本發(fā)明做進一步優(yōu)選，所述電流控制器包括變流裝置，所述變流裝置可對所述繞組轉(zhuǎn)子中的電流進行調(diào)節(jié)，所述變流裝置通過將轉(zhuǎn)差功率回收或消耗調(diào)節(jié)所述繞組轉(zhuǎn)子的電流，或者所述變流裝置引入可控電動勢，調(diào)節(jié)所述繞組轉(zhuǎn)子的電流。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明包括永磁轉(zhuǎn)子和電磁轉(zhuǎn)子，還包括電流控制器，所述永磁轉(zhuǎn)子與所述電磁轉(zhuǎn)子之間形成均勻的固定的圓周空氣隙；本發(fā)明在固定氣隙的情況下實現(xiàn)調(diào)速，本發(fā)明通過同心安裝套接或?qū)拥挠来呸D(zhuǎn)子和電磁轉(zhuǎn)子，還包括電流控制器，其中永磁轉(zhuǎn)子上裝有N、S極交替排列的永磁體，電磁轉(zhuǎn)子為凸極電樞繞組，兩轉(zhuǎn)子之間形成均勻的固定的空氣隙。由于導(dǎo)線在永磁場中相對運動，在導(dǎo)線中引起感應(yīng)電流，環(huán)形的感應(yīng)電流產(chǎn)生感應(yīng)磁場，與永磁場相互作用產(chǎn)生磁扭矩。本發(fā)明通過電流控制器來改變電磁場的大小，從而改變負載扭矩和轉(zhuǎn)速，從而達到調(diào)速的目的。當(dāng)調(diào)節(jié)電流使得電流增大時，對應(yīng)調(diào)速器輸出扭矩增大，反之，對應(yīng)調(diào)速器輸出扭矩減小。

本發(fā)明中繞組產(chǎn)生的過大渦電流會造成調(diào)速器過熱，渦電流通過旋轉(zhuǎn)電源連接器可以反饋到用電設(shè)備或電網(wǎng)中。這樣調(diào)整渦電流大小在許用范圍內(nèi)，調(diào)速器的工作溫度也就限定在規(guī)定的范圍內(nèi)。故此本發(fā)明不用風(fēng)冷或水冷進行降溫，另外電流反饋能量再利用，節(jié)能效率高。

由上可知，本發(fā)明在固定氣隙的情況下實現(xiàn)調(diào)速，過大的渦電流可以反饋到用電設(shè)備或電網(wǎng)，解決了溫升和效率問題。

為了進一步解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，下面通過具體實施例來對本發(fā)明進行詳細闡述。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明中實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明中實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明中實施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5和圖7是本發(fā)明中電流控制器的控制電路圖。

圖6和圖8是本發(fā)明中電流控制器的控制原理圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖1至附圖6及實施例對本發(fā)明作進一步說明。

實施例1：

參考附圖1本實施例公開了一種磁電式調(diào)速器，其特征在于：包括永磁轉(zhuǎn)子1和電磁轉(zhuǎn)子2，還包括電流控制器3，所述永磁轉(zhuǎn)子1與所述電磁轉(zhuǎn)子2之間形成均勻的固定的圓周空氣隙4，所述永磁轉(zhuǎn)子1、所述電磁轉(zhuǎn)子2之間為同心安裝套接，所述永磁轉(zhuǎn)子1在內(nèi)，其內(nèi)壁上設(shè)有N、S極交替排列的永磁體5，所述電磁轉(zhuǎn)子2在外為凸極電樞。本發(fā)明中所述電磁轉(zhuǎn)子2凸極上安裝有勵磁繞組6，并且同向繞組相鄰兩鐵芯上纏繞方向相反，使得相鄰鐵芯產(chǎn)生的磁極極性相反，即N、S極交替布置，所述電磁轉(zhuǎn)子2安裝在空心軸上，導(dǎo)線從中通過與旋轉(zhuǎn)電源連接器相連，所述電流控制器3通過集電環(huán)7和碳刷8連接所述繞組轉(zhuǎn)子，所述電流控制器3包括變流裝置，所述變流裝置可對所述繞組轉(zhuǎn)子中的電流進行調(diào)節(jié)，所述變流裝置通過將轉(zhuǎn)差功率回收或消耗調(diào)節(jié)所述繞組轉(zhuǎn)子的電流，或者所述變流裝置引入可控電動勢，調(diào)節(jié)所述繞組轉(zhuǎn)子的電流。

實施例2：

在實施例1的基礎(chǔ)上，本實施例公開了一種磁電式調(diào)速器，其特征在于：包括永磁轉(zhuǎn)子1和電磁轉(zhuǎn)子2，還包括電流控制器3，所述永磁轉(zhuǎn)子1與所述電磁轉(zhuǎn)子2之間形成均勻的固定的圓周空氣隙4，所述永磁轉(zhuǎn)子1、所述電磁轉(zhuǎn)子2之間為同心安裝套接，所述永磁轉(zhuǎn)子1在外，其上設(shè)有N、S極交替排列的永磁體5，所述電磁轉(zhuǎn)子2在內(nèi)為凸極電樞。

實施例3：

在實施例1的基礎(chǔ)上，本實施例公開了一種磁電式調(diào)速器，其特征在于：包括永磁轉(zhuǎn)子1和電磁轉(zhuǎn)子2，還包括電流控制器3，所述永磁轉(zhuǎn)子1與所述電磁轉(zhuǎn)子2之間形成均勻的固定的圓周空氣隙4，所述永磁轉(zhuǎn)子1為雙筒式，所述電磁轉(zhuǎn)子2同心安裝套接在所述永磁轉(zhuǎn)子1雙筒之間，所述永磁轉(zhuǎn)子1雙筒上設(shè)有N、S極交替排列的永磁體5，所述電磁轉(zhuǎn)子2為凸極電樞。

實施例4：

在實施例1的基礎(chǔ)上，本實施例公開了一種磁電式調(diào)速器，其特征在于：包括永磁轉(zhuǎn)子1和電磁轉(zhuǎn)子2，還包括電流控制器3，所述永磁轉(zhuǎn)子1與所述電磁轉(zhuǎn)子2之間形成均勻的固定的圓周空氣隙4，所述永磁轉(zhuǎn)子1、所述電磁轉(zhuǎn)2子都為盤式，兩者為同心安裝對接；所述永磁轉(zhuǎn)子1在外側(cè)，其上設(shè)有N、S極交替排列的永磁體5，所述電磁轉(zhuǎn)子2在內(nèi)側(cè)，為雙凸極電樞。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非對本案設(shè)計的限制，凡依本案的設(shè)計關(guān)鍵所做的等同變化，均落入本案的保護范圍。