本實(shí)用新型屬于電動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，尤其是涉及一種永磁變磁通量調(diào)速電機(jī)。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有的技術(shù)中，近年來(lái)出現(xiàn)的永磁調(diào)速技術(shù)是一項(xiàng)可以替代變頻器的新技術(shù)，是專門針對(duì)風(fēng)機(jī)、泵類等離心負(fù)載調(diào)速節(jié)能的實(shí)用技術(shù)。它具有高效節(jié)能、高可靠性、可空載起動(dòng)、無(wú)剛性連接傳遞扭矩、因而運(yùn)行平穩(wěn)，可在惡劣環(huán)境下應(yīng)用、極大地減少系統(tǒng)振動(dòng)、減少系統(tǒng)維護(hù)和延長(zhǎng)系統(tǒng)使用壽命等特點(diǎn)，尤其是不產(chǎn)生高次諧波且在低速下不造成電機(jī)發(fā)熱的優(yōu)良調(diào)速特性更使其成為風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造的優(yōu)選調(diào)速設(shè)備。

交流電動(dòng)機(jī)因其具有諸多性能而被廣泛應(yīng)用，但是在不少需要調(diào)速運(yùn)行的場(chǎng)合它又受到使用限制，傳統(tǒng)永磁調(diào)速驅(qū)動(dòng)器與其原動(dòng)機(jī)——三相交流異步電動(dòng)機(jī)是相互獨(dú)立的兩個(gè)部分，它們通過(guò)機(jī)軸連接在一起，所以包括三相交流異步電動(dòng)和永磁調(diào)速驅(qū)動(dòng)器的傳統(tǒng)永磁調(diào)速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、材料用量多、制造成本高、軸向長(zhǎng)度長(zhǎng)、占地面積大、機(jī)械損耗大等技術(shù)不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的問(wèn)題是提供一種永磁變磁通量調(diào)速電機(jī)，尤其適合現(xiàn)行交流電動(dòng)機(jī)在工頻電壓下不能直接調(diào)速的情況，為克服此種情況，本實(shí)用新型提供一種永磁變磁通量調(diào)速電機(jī)，電機(jī)自身能夠調(diào)速，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能耗少。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種永磁變磁通量調(diào)速電機(jī)，包括定子、轉(zhuǎn)子、外殼、主軸、前端蓋和后端蓋，定子固定安裝在殼內(nèi)，轉(zhuǎn)子安裝在主軸上，主軸通過(guò)軸承固定安裝在前端蓋和后端蓋上，定子的線槽內(nèi)繞有定子繞組，還包括導(dǎo)磁軛和導(dǎo)磁軛軸向調(diào)節(jié)裝置，導(dǎo)磁軛和轉(zhuǎn)子同軸設(shè)置，導(dǎo)磁軛設(shè)于轉(zhuǎn)子的外側(cè)，導(dǎo)磁軛安裝在導(dǎo)磁軛軸向調(diào)節(jié)裝置上。

其中，導(dǎo)磁軛的材料為軟磁材料。導(dǎo)磁軛軸向調(diào)節(jié)裝置包括絲杠套、錐形齒輪組和內(nèi)嚙合齒輪，絲杠套穿過(guò)主軸并與主軸同軸設(shè)置，絲杠套與主軸無(wú)接觸，絲杠套固定安裝在前端蓋上，導(dǎo)磁軛活動(dòng)設(shè)于絲杠套上，錐形齒輪組中水平錐形齒輪安裝在前端蓋上，垂直錐形齒輪安裝在外殼上，水平錐形齒輪和垂直錐形齒輪嚙合，內(nèi)嚙合齒輪中內(nèi)齒輪與水平錐形齒輪同軸設(shè)置，外齒輪安裝在導(dǎo)磁軛遠(yuǎn)離所述的轉(zhuǎn)子的端面上。導(dǎo)磁軛靠近轉(zhuǎn)子的一端設(shè)有與導(dǎo)磁軛同軸的環(huán)形槽。導(dǎo)磁軛為圓盤型。

本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：由于采用上述技術(shù)方案，電機(jī)調(diào)速更加方便，該電機(jī)不僅具有交流電機(jī)的優(yōu)異性能，同時(shí)可以在工頻電壓下自身調(diào)速，與交流電動(dòng)機(jī)需二次調(diào)速的情況相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，加工成本低等優(yōu)點(diǎn)，不但節(jié)省了設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用，而且節(jié)約電能，降低了對(duì)環(huán)境的要求；通過(guò)導(dǎo)磁軛改變定子和轉(zhuǎn)子之間的磁通量的變化進(jìn)而進(jìn)行電機(jī)的調(diào)速，在輕載或空載時(shí)可以減少電機(jī)的電流，提高功率因數(shù)，提高工作效率；導(dǎo)磁軛結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在電機(jī)內(nèi)占用的空間小，不會(huì)增加電機(jī)的體積。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1、后軸承壓蓋 2、后軸承 3、后端蓋

4、定子繞組 5、外殼 6、定子

7、轉(zhuǎn)子 8、導(dǎo)磁軛 9、垂直錐形齒輪

10、水平錐形齒輪 11、絲杠套 12、前軸承

13、主軸 14、前軸承壓蓋 15、前端蓋

16、內(nèi)齒輪 17、外齒輪

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明。

如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種永磁變磁通量調(diào)速電機(jī)，包括定子6、轉(zhuǎn)子7、外殼5、主軸13、前端蓋15和后端蓋3，定子6固定安裝在殼內(nèi)5，轉(zhuǎn)子7安裝在主軸13上，主軸13通過(guò)前軸承12和后軸承2固定安裝在前端蓋15和后端蓋3上，前端蓋15和后端蓋3分別安裝在外殼5的兩端，前軸承12的外面裝有前軸承壓蓋14，后軸承2的外面裝有后軸承壓蓋1，定子7的線槽內(nèi)繞有定子繞組4，還包括導(dǎo)磁軛8和導(dǎo)磁軛軸向調(diào)節(jié)裝置，導(dǎo)磁軛8和轉(zhuǎn)子7同軸設(shè)置，導(dǎo)磁軛8設(shè)于轉(zhuǎn)子7的外側(cè)，導(dǎo)磁軛8安裝在導(dǎo)磁軛軸向調(diào)節(jié)裝置上。導(dǎo)磁軛8通過(guò)導(dǎo)磁軛軸向調(diào)節(jié)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)磁軛8沿著主軸13前后移動(dòng)。導(dǎo)磁軛軸向調(diào)節(jié)裝置包括絲杠套11、錐形齒輪組和內(nèi)嚙合齒輪，錐形齒輪組包括垂直錐形齒輪9和水平錐形齒輪10，絲杠套11穿過(guò)主軸13并與主軸13同軸設(shè)置，絲杠套11與主軸13無(wú)接觸，絲杠套11固定安裝在前端蓋15上，導(dǎo)磁軛8活動(dòng)設(shè)于絲杠套11上，導(dǎo)磁軛8和絲杠套11組成一組絲杠副，錐形齒輪組中水平錐形齒輪10與內(nèi)嚙合齒輪中的內(nèi)齒輪16同軸設(shè)置，外齒輪17安裝在導(dǎo)磁軛8遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子7的端面上，外齒輪17和導(dǎo)磁軛8同軸設(shè)置，垂直錐形齒輪9安裝在外殼5上，水平錐形齒輪10與垂直錐形齒輪9互相嚙合。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)垂直錐形齒輪9的位于外殼5外的旋轉(zhuǎn)把手11，使垂直錐形齒輪9轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)錐形齒輪的嚙合和特性，使得水平錐形齒輪10轉(zhuǎn)動(dòng)，水平錐形齒輪10轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)內(nèi)齒輪16轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)齒輪16與外齒輪17嚙合，外齒輪17帶動(dòng)導(dǎo)磁軛8轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)磁軛8通過(guò)與絲杠套11的螺紋傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)前后移動(dòng)。

導(dǎo)磁軛8還可以通過(guò)其他方式進(jìn)行軸向的前后運(yùn)動(dòng)，可以采用外置齒輪齒條等方式控制導(dǎo)磁軛8沿主軸進(jìn)行前后移動(dòng)。也可以是應(yīng)用電桿裝置進(jìn)行調(diào)速，調(diào)速的軟件組態(tài)取工藝要求電信號(hào)給電桿裝置，由電桿推動(dòng)導(dǎo)磁軛移動(dòng)達(dá)到調(diào)速的目的。

導(dǎo)磁軛8是指本身不產(chǎn)生磁場(chǎng)、在磁路中只是起到磁力線傳輸?shù)能洿挪牧希诒緦?shí)施例中，導(dǎo)磁軛8的形狀為圓盤型，其直徑接近于轉(zhuǎn)子7的外徑，根據(jù)磁阻最小的原理，磁力線總是趨近于磁阻最小的路徑優(yōu)先通過(guò)，因此，通過(guò)設(shè)置導(dǎo)磁軛8，建立一條磁阻比定子6和轉(zhuǎn)子7之間的磁路的磁阻更小的、新的磁通路徑，即磁通從轉(zhuǎn)子7的N極出發(fā)，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)子7、導(dǎo)磁軛8又回到轉(zhuǎn)子7的S極，經(jīng)過(guò)該磁通路徑的磁通不參與轉(zhuǎn)矩的傳遞，屬于無(wú)效磁通；而通過(guò)定子6和轉(zhuǎn)子7之間的磁通，參與轉(zhuǎn)矩的傳遞，為有效磁通，通過(guò)調(diào)整由導(dǎo)磁軛8新建的磁通路徑的開(kāi)通與關(guān)斷，可調(diào)節(jié)通過(guò)轉(zhuǎn)子7和定子6之間的有效磁通的大小，最終實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。

導(dǎo)磁軛8靠近轉(zhuǎn)子7的一端設(shè)有與導(dǎo)磁軛8同軸的環(huán)形槽，以避免在導(dǎo)磁軛8的該斷面上產(chǎn)生渦電流。優(yōu)選的，該導(dǎo)磁軛8的材料是軟磁材料，除了軟磁材料還可以是硅鋼片卷繞而成。

當(dāng)導(dǎo)磁軛8向轉(zhuǎn)子7方向移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)磁軛8與轉(zhuǎn)子7之間的距離可達(dá)到最小，最小距離根據(jù)電機(jī)的實(shí)際功率決定，當(dāng)導(dǎo)磁軛8向遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子7的方向移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)磁軛8和轉(zhuǎn)子7之間的距離可達(dá)到最大，最大距離根據(jù)電機(jī)的實(shí)際功率決定。導(dǎo)磁軛8運(yùn)動(dòng)至最大距離時(shí)，導(dǎo)磁軛8與轉(zhuǎn)子7之間的氣隙較大，磁路的磁阻最大，因此通過(guò)該磁路的磁通很少，磁通絕大部分提供給定子6和轉(zhuǎn)子7之間的磁場(chǎng)，進(jìn)行轉(zhuǎn)矩的傳遞，此時(shí)轉(zhuǎn)矩最大；當(dāng)導(dǎo)磁軛8慢慢向轉(zhuǎn)子7運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)磁軛8與轉(zhuǎn)子7之間的氣隙慢慢變小，此時(shí)新建立的磁路的磁阻逐漸變小，通過(guò)該磁路的磁通逐漸增多，與此同時(shí)，提供給定子6和轉(zhuǎn)子7之間的磁通慢慢減少，所傳遞的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速也隨之減少；當(dāng)導(dǎo)磁軛8運(yùn)動(dòng)至最小距離時(shí)，導(dǎo)磁軛8與轉(zhuǎn)子7之間的氣隙達(dá)到最小，此時(shí)新建立的磁路的磁阻最小，幾乎全部磁通都通過(guò)該磁路，提供給定子6和轉(zhuǎn)子7之間的磁通幾乎為零，此時(shí)不再進(jìn)行轉(zhuǎn)矩的傳遞，此時(shí)轉(zhuǎn)速為零。

本實(shí)用新型采用導(dǎo)磁軛8對(duì)工作磁場(chǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，即給出另外一條磁阻更小的磁路，且該磁通路徑能夠很方便的實(shí)現(xiàn)開(kāi)通和關(guān)斷，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)工作磁場(chǎng)強(qiáng)度的調(diào)節(jié)。避免了交流電機(jī)全速運(yùn)行后再進(jìn)行二次調(diào)速的情況，避免了復(fù)雜的調(diào)速機(jī)構(gòu)，使得整個(gè)電機(jī)結(jié)構(gòu)更加緊湊，能夠?qū)崿F(xiàn)可重復(fù)的、可調(diào)整的、可控制的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)調(diào)速節(jié)能的目的。

本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：由于采用上述技術(shù)方案，電機(jī)調(diào)速更加方便，該電機(jī)不僅具有交流電機(jī)的優(yōu)異性能，同時(shí)可以在工頻電壓下自身調(diào)速，與交流電動(dòng)機(jī)需二次調(diào)速的情況相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，加工成本低等優(yōu)點(diǎn)，不但節(jié)省了設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用，而且節(jié)約電能，降低了對(duì)環(huán)境的要求；通過(guò)導(dǎo)磁軛改變定子和轉(zhuǎn)子之間的磁通量的變化進(jìn)而進(jìn)行電機(jī)的調(diào)速，在輕載或空載時(shí)可以減少電機(jī)的電流，提高功率因數(shù)，提高工作效率；導(dǎo)磁軛結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在電機(jī)內(nèi)占用的空間小，不會(huì)增加電機(jī)的體積。

以上對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實(shí)用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。