專利名稱：盤式水冷永磁渦流調(diào)速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種用于電動機永磁調(diào)速領(lǐng)域的裝置，尤其涉及的是一種盤 式水冷永磁渦流調(diào)速裝置。
背景技術(shù)：
永磁調(diào)速技術(shù)是一種新型電機調(diào)速節(jié)能技術(shù)，它采用高性能的稀土永磁材料來產(chǎn) 生磁場，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)永磁與產(chǎn)生渦流的金屬導(dǎo)體之間的氣隙來調(diào)節(jié)其中的磁場，以獲得可調(diào) 整的、可控制的、恒定的負載轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)負載速度調(diào)節(jié)和節(jié)能。工作原理導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁轉(zhuǎn)子可以自由地獨立旋轉(zhuǎn)，當(dāng)導(dǎo)體轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，導(dǎo)體轉(zhuǎn) 子與永磁轉(zhuǎn)子產(chǎn)生相對運動，交變磁場通過氣隙在導(dǎo)體上產(chǎn)生渦流，同時渦流產(chǎn)生感應(yīng)磁 場與永磁場相互作用，從而帶動永磁轉(zhuǎn)子沿著與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子相同的方向旋轉(zhuǎn)，結(jié)果是在負載 側(cè)從動軸上產(chǎn)生扭矩，帶動負載做旋轉(zhuǎn)運動。當(dāng)導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與永磁轉(zhuǎn)子之間的氣隙通過氣隙 調(diào)節(jié)機構(gòu)改變的話就可以控制傳遞的扭矩，以獲得可調(diào)整的、可控制的、恒定的負載轉(zhuǎn)速， 從而實現(xiàn)負載速度調(diào)節(jié)。永磁調(diào)速節(jié)能裝置的原動機和負載之間相互保持獨立運行，沒有機械聯(lián)結(jié)，不存 在負載振動的傳遞及軸心偏移問題，從而大大提高整個系統(tǒng)的可靠性，降低維修成本，使用 壽命長，而且對電網(wǎng)沒有任何諧波污染?；谝陨蟽?yōu)點，永磁調(diào)速技術(shù)在大容量電機驅(qū)動系統(tǒng)中有很好的應(yīng)用需求，可完 全取代高壓變頻器。但是隨著功率等級的增加，對于超過300kW的設(shè)備，風(fēng)冷方式已滿足不 了散熱要求。

實用新型內(nèi)容實用新型目的本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種盤式水 冷永磁渦流調(diào)速裝置，利用連桿的夾角變化以及連桿軸銷在滑軌中上下滑動來調(diào)節(jié)距離可 保證兩對相互作用的永磁轉(zhuǎn)子和導(dǎo)體轉(zhuǎn)子間的距離等量改變，并且結(jié)構(gòu)簡單，便于加工和 安裝，可滿足大功率等級的永磁調(diào)速裝置散熱要求，應(yīng)用于大容量電機驅(qū)動系統(tǒng)中。技術(shù)方案本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本實用新型包括導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和 永磁轉(zhuǎn)子，其特征在于，還包括氣隙調(diào)節(jié)機構(gòu)和水冷機構(gòu)，其中永磁轉(zhuǎn)子設(shè)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)子之 間，氣隙調(diào)節(jié)機構(gòu)和永磁轉(zhuǎn)子相連，水冷機構(gòu)設(shè)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)子上；所述的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子包括導(dǎo)體盤、背鐵和支撐板，其中背鐵設(shè)于導(dǎo)體盤的表面，水冷 機構(gòu)和背鐵相連，所述的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子有兩個，兩個背鐵通過支撐板同軸相連；所述的永磁轉(zhuǎn)子包括永磁體、永磁套、導(dǎo)磁環(huán)和花鍵套，其中永磁體鑲嵌于永磁 套內(nèi)，導(dǎo)磁環(huán)貼設(shè)于永磁體和永磁套的內(nèi)表面，花鍵套和導(dǎo)磁環(huán)相連，兩個同軸的永磁轉(zhuǎn)子 設(shè)于兩個導(dǎo)體轉(zhuǎn)子之間；所述的水冷機構(gòu)包括入水口、擋水板和引水槽，其中擋水板設(shè)于背鐵的外表面， 擋水板上方連接入水口，引水槽設(shè)于背鐵上。
3[0011]所述的氣隙調(diào)節(jié)機構(gòu)包括連桿、軸銷、滑軌、固定手柄、軸承、導(dǎo)程套、導(dǎo)程座、花鍵 從動軸和調(diào)節(jié)手柄，其中連桿和導(dǎo)磁環(huán)相連，滑軌和連桿通過軸銷相連，導(dǎo)程座通過軸承 和花鍵從動軸相連，導(dǎo)程套通過軸承和花鍵套相連，調(diào)節(jié)手柄和導(dǎo)程座相連，固定手柄和導(dǎo) 程套相連。所述的引水槽是螺旋狀，引水槽剖面的傾斜方向和導(dǎo)體轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相反。所述的引水槽上設(shè)有突起的引水筋。所述的水冷機構(gòu)還包括主供水系統(tǒng)、回水系統(tǒng)和備用水箱，主供水系統(tǒng)和備用水 箱分別和入水口相連，回水系統(tǒng)和備用水箱相連。所述的導(dǎo)程套和導(dǎo)程座內(nèi)設(shè)有四頭相互配合的梯形螺紋。本實用新型工作時，本實用新型加設(shè)了水冷機構(gòu)的兩個同軸導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與原動機相 連，由氣隙調(diào)節(jié)機構(gòu)連接的兩個同軸永磁轉(zhuǎn)子與負載相連，兩個同軸導(dǎo)體轉(zhuǎn)子由支撐板連 接，固定于原動機主軸，氣隙調(diào)節(jié)機構(gòu)通過執(zhí)行機構(gòu)以固定手柄為基準(zhǔn)在90°范圍內(nèi)扳動 調(diào)節(jié)手柄可以旋轉(zhuǎn)導(dǎo)程座使導(dǎo)程套軸向平移，帶動連桿張開或閉合，連桿軸銷在滑軌中滑 動，保證了兩對相互作用的永磁轉(zhuǎn)子和導(dǎo)體轉(zhuǎn)子間的距離等量改變，實現(xiàn)調(diào)節(jié)氣隙磁場的 大小，調(diào)節(jié)負載轉(zhuǎn)速、輸出功率和輸出轉(zhuǎn)矩。當(dāng)導(dǎo)體轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，引水槽內(nèi)會產(chǎn)生大量的負 壓，供水系統(tǒng)從入水口注水時，水流會被引水槽之間突起的引水筋切入和被旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的 負壓吸入引水槽內(nèi)，在引水槽的引導(dǎo)和旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的離心力作用下均勻流過背 鐵表面，并隨導(dǎo)體轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動從導(dǎo)體轉(zhuǎn)子外沿甩出，帶走熱量。供水系統(tǒng)包括主供水系統(tǒng)和 備用水箱。主供水系統(tǒng)有兩條供水通道，分別為主通道和備用通道，當(dāng)主通道出現(xiàn)故障時， 回水系統(tǒng)中的控制器將開啟備用通道繼續(xù)供水。當(dāng)主供水系統(tǒng)的水源出現(xiàn)故障或兩條供水 通道均出現(xiàn)故障時，回水系統(tǒng)中的控制器將開啟備用水箱繼續(xù)供水直至故障排除。備用水 箱的儲水量可以保證在故障排除之前足夠向設(shè)備輸入冷卻水，從而供水系統(tǒng)的故障將不會 影響到設(shè)備的正常運行。有益效果本實用新型利用連桿的夾角變化以及連桿軸銷在滑軌中上下滑動來 調(diào)節(jié)距離可保證兩對相互作用的永磁轉(zhuǎn)子和導(dǎo)體轉(zhuǎn)子間的距離等量改變，并且結(jié)構(gòu)簡單， 便于加工和安裝；導(dǎo)程座和導(dǎo)程套上使用四頭梯形大導(dǎo)程螺紋保證了機械強度，減少了其 它結(jié)構(gòu)零件，由于零件少、部件小巧、重量輕，大大減少了轉(zhuǎn)動慣量和沖量，且工藝穩(wěn)定性能 好；力矩的傳遞是通過花鍵套傳遞給花鍵從動軸，因此力的分部較為合理；利用旋轉(zhuǎn)切線 和負壓原理，引水槽可以引導(dǎo)水流均勻流過導(dǎo)體背鐵表面，并隨導(dǎo)體轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動從導(dǎo)體轉(zhuǎn) 子外沿甩出，帶走熱量，起到冷卻作用；當(dāng)主供水系統(tǒng)出現(xiàn)故障時開啟備用水箱繼續(xù)供水直 至故障排除，從而供水系統(tǒng)的故障將不會影響到裝置的正常運行。

圖1是本實用新型最大氣隙時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型最小氣隙時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是引水槽的局部示意圖； 圖4是水冷機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面對本實用新型的實施例作詳細說明，本實施例在以本實用新型技術(shù)方案為前 提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限 于下述的實施例。如圖1和圖2所示，本實施例包括導(dǎo)體轉(zhuǎn)子、永磁轉(zhuǎn)子、氣隙調(diào)節(jié)機構(gòu)和水冷機構(gòu)， 其中永磁轉(zhuǎn)子設(shè)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)子之間，氣隙調(diào)節(jié)機構(gòu)和永磁轉(zhuǎn)子相連，水冷機構(gòu)設(shè)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)子 上；加設(shè)了水冷機構(gòu)的兩個同軸導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與原動機相連，由氣隙調(diào)節(jié)機構(gòu)連接的兩個同軸 永磁轉(zhuǎn)子與負載相連；所述的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子包括導(dǎo)體盤6、支撐板10和背鐵5，其中背鐵5設(shè)于導(dǎo)體盤6的 表面，水冷機構(gòu)和背鐵5相連，背鐵5固定在旋轉(zhuǎn)主軸1上，所述的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子有兩個，同軸相 連，所述的兩個導(dǎo)體轉(zhuǎn)子的背鐵5通過支撐板10同軸相連，固定在旋轉(zhuǎn)主軸1上；所述的永磁轉(zhuǎn)子包括永磁體8、永磁套7、導(dǎo)磁環(huán)9和花鍵套18，其中永磁體8鑲 嵌于永磁套7內(nèi)，導(dǎo)磁環(huán)9貼設(shè)于永磁體8和永磁套7的內(nèi)表面，花鍵套18和導(dǎo)磁環(huán)9相 連，所述的永磁轉(zhuǎn)子有兩個，兩個同軸永磁轉(zhuǎn)子設(shè)于兩個同軸導(dǎo)體轉(zhuǎn)子之間，由氣隙調(diào)節(jié)機 構(gòu)相連接，通過花鍵套18固定在花鍵從動軸19上；所述的水冷機構(gòu)包括入水口 2、擋水板3和引水槽4，其中擋水板3設(shè)于背鐵5的 外表面，擋水板3上方連接入水口 2，引水槽4設(shè)于背鐵5上。所述的氣隙調(diào)節(jié)機構(gòu)包括連桿11、軸銷12、滑軌13、固定手柄14、軸承15、導(dǎo)程套 16、導(dǎo)程座17、花鍵從動軸19和調(diào)節(jié)手柄20，其中連桿11和導(dǎo)磁環(huán)9相連，滑軌13和連桿 11通過軸銷12相連，導(dǎo)程座17通過軸承15和花鍵從動軸19相連，導(dǎo)程套16通過軸承15 和花鍵套18相連，調(diào)節(jié)手柄20和導(dǎo)程座17相連，固定手柄14和導(dǎo)程套16相連。力矩的傳 遞是通過花鍵套18傳遞給花鍵從動軸19，因此力的分部較為合理。所述的導(dǎo)程套16和導(dǎo) 程座17內(nèi)設(shè)有四頭相互配合的梯形螺紋，其螺距與手柄旋轉(zhuǎn)范圍和氣隙調(diào)節(jié)范圍相配合， 保證手柄在旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)導(dǎo)程套16的移動距離滿足氣隙調(diào)節(jié)要求，保證了機械強度，減少了 其它結(jié)構(gòu)零件，由于零件少、部件小巧、重量輕，大大減少了轉(zhuǎn)動慣量和沖量，且工藝穩(wěn)定性 能好。通過操動機構(gòu)以固定手柄14為基準(zhǔn)在90°范圍內(nèi)扳動調(diào)節(jié)手柄20可以旋轉(zhuǎn)導(dǎo)程座 17使導(dǎo)程套16軸向平移，帶動連桿11張開或閉合，軸銷12在滑軌13中上下滑動，保證了 兩對相互作用的永磁轉(zhuǎn)子和導(dǎo)體轉(zhuǎn)子間的距離等量改變，實現(xiàn)調(diào)節(jié)氣隙磁場的大小，調(diào)節(jié) 負載轉(zhuǎn)速、輸出功率和輸出轉(zhuǎn)矩?；?3的長度應(yīng)滿足氣隙調(diào)節(jié)要求。如圖3所示，所述的引水槽4刻于背鐵5表面，箭頭方向表示旋轉(zhuǎn)方向。所述的引 水槽4是螺旋狀，引水槽4剖面的傾斜方向和導(dǎo)體轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相反，所述的引水槽4上 設(shè)有突起的引水筋21。當(dāng)主軸1旋轉(zhuǎn)帶動導(dǎo)體轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，引水槽4內(nèi)同時會產(chǎn)生負壓。 水流會被引水槽4之間突起的引水筋21切入和被旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的負壓吸入引水槽4內(nèi)，在引 水槽4的引導(dǎo)和旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的離心力作用下均勻流過背鐵5表面，并隨導(dǎo)體轉(zhuǎn) 子的轉(zhuǎn)動從導(dǎo)體轉(zhuǎn)子外沿甩出，帶走熱量，起到冷卻作用。甩出的水將被裝置外面的密封罩 擋住并收集從固定出水口流出。如圖4所示，所述的水冷機構(gòu)還包括主供水系統(tǒng)、回水系統(tǒng)和備用水箱，主供水系 統(tǒng)和備用水箱分別和入水口 2相連，主供水系統(tǒng)有兩條供水通道，分別是主通道和備用通 道，每條通道由閥門、過濾器、溫度儀、壓力調(diào)節(jié)器、流量控制閥等組成。當(dāng)主通道出現(xiàn)故障時，回水管道內(nèi)的水溫高于65°C，水量減少，回水系統(tǒng)的溫度儀和流量儀將檢測到異常，其 控制系統(tǒng)將發(fā)出信號開啟備用通道繼續(xù)供水。當(dāng)主供水系統(tǒng)的水源出現(xiàn)故障或兩條供水 通道均出現(xiàn)故障時，回水管道內(nèi)的水溫高于65°C，水量減少，回水系統(tǒng)的溫度儀和流量儀將 檢測到異常，其控制系統(tǒng)將發(fā)出信號開啟備用水箱繼續(xù)供水。備用水箱的儲水量可以保證 在故障排除之前足夠向設(shè)備輸入冷卻水，從而供水系統(tǒng)的故障將不會影響到設(shè)備的正常運 行。
權(quán)利要求1.一種盤式水冷永磁渦流調(diào)速裝置，包括導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁轉(zhuǎn)子，其特征在于，還包括 氣隙調(diào)節(jié)機構(gòu)和水冷機構(gòu)，其中永磁轉(zhuǎn)子設(shè)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)子之間，氣隙調(diào)節(jié)機構(gòu)和永磁轉(zhuǎn)子相 連，水冷機構(gòu)設(shè)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)子上；所述的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子包括導(dǎo)體盤(6)、背鐵(5)和支撐板(10)，其中背鐵(5)設(shè)于導(dǎo)體盤 (6)的表面，水冷機構(gòu)和背鐵(5)相連，所述的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子有兩個，兩個背鐵(5)通過支撐板 (10)同軸相連；所述的永磁轉(zhuǎn)子包括永磁體(8)、永磁套(7)、導(dǎo)磁環(huán)(9)和花鍵套(18)，其中永磁 體(8)鑲嵌于永磁套(7)內(nèi)，導(dǎo)磁環(huán)(9)貼設(shè)于永磁體(8)和永磁套(7)的內(nèi)表面，花鍵套 (18)和導(dǎo)磁環(huán)(9)相連，兩個同軸的永磁轉(zhuǎn)子設(shè)于兩個導(dǎo)體轉(zhuǎn)子之間；所述的水冷機構(gòu)包括入水口⑵、擋水板(3)和引水槽(4)，其中擋水板(3)設(shè)于背鐵 (5)的外表面，擋水板(3)上方連接入水口(2)，引水槽(4)設(shè)于背鐵(5)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤式水冷永磁渦流調(diào)速裝置，其特征在于所述的氣隙調(diào)節(jié) 機構(gòu)包括連桿(11)、軸銷(12)、滑軌(13)、固定手柄(14)、軸承(15)、導(dǎo)程套(16)、導(dǎo)程座 (17)、花鍵從動軸(19)和調(diào)節(jié)手柄(20)，其中連桿(11)和導(dǎo)磁環(huán)(9)相連，滑軌(13)和 連桿(11)通過軸銷(12)相連，導(dǎo)程座(17)通過軸承(15)和花鍵從動軸(19)相連，導(dǎo)程 套(16)通過軸承(15)和花鍵套(18)相連，調(diào)節(jié)手柄(20)和導(dǎo)程座(17)相連，固定手柄 (14)和導(dǎo)程套(16)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤式水冷永磁渦流調(diào)速裝置，其特征在于所述的引水槽(4) 是螺旋狀，引水槽(4)剖面的傾斜方向和導(dǎo)體轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相反。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤式水冷永磁渦流調(diào)速裝置，其特征在于所述的引水槽(4) 上設(shè)有突起的引水筋(21)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤式水冷永磁渦流調(diào)速裝置，其特征在于所述的水冷機構(gòu) 還包括主供水系統(tǒng)、回水系統(tǒng)和備用水箱，主供水系統(tǒng)和備用水箱分別和入水口(2)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的盤式水冷永磁渦流調(diào)速裝置，其特征在于所述的導(dǎo)程套 (16)和導(dǎo)程座(17)內(nèi)設(shè)有四頭相互配合的梯形螺紋。
專利摘要本實用新型公開了一種盤式水冷永磁渦流調(diào)速裝置，包括導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁轉(zhuǎn)子，其奇特在于，還包括氣隙調(diào)節(jié)機構(gòu)和水冷機構(gòu)，其中永磁轉(zhuǎn)子設(shè)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)子之間，氣隙調(diào)節(jié)機構(gòu)和永磁轉(zhuǎn)子相連，水冷機構(gòu)設(shè)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)子上；本實用新型利用連桿的夾角變化以及連桿軸銷在滑軌中上下滑動來調(diào)節(jié)距離可保證兩對相互作用的永磁轉(zhuǎn)子和導(dǎo)體轉(zhuǎn)子間的距離等量改變，并且結(jié)構(gòu)簡單，便于加工和安裝；利用引水筋、負壓原理和離心力的作用，引水槽可以引導(dǎo)水流均勻流過導(dǎo)體背鐵表面，并隨導(dǎo)體轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動從導(dǎo)體轉(zhuǎn)子外沿甩出，帶走熱量，起到冷卻作用；當(dāng)主供水系統(tǒng)出現(xiàn)故障時開啟備用水箱繼續(xù)供水直至故障排除，從而供水系統(tǒng)的故障將不會影響到裝置的正常運行。
文檔編號H02K9/19GK201789403SQ20102054433
公開日2011年4月6日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者李桃, 殷三新, 鄭維國 申請人:南京大寰控制系統(tǒng)有限公司