一種永磁異步調(diào)速裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種永磁調(diào)速裝置，特別是一種永磁異步調(diào)速裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前永磁調(diào)速裝置一般為盤式、套筒式及基于異步電機(jī)鼠籠的籠型套筒式。盤式及套筒式的工作原理是利用永磁體盤(或套)與導(dǎo)體盤(或套)的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生渦流，并利用此渦流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)與永磁磁場(chǎng)相作用來(lái)傳遞動(dòng)力。制造導(dǎo)體盤(或套)的材料為良導(dǎo)體(如鋁、銅等)，工作時(shí)將產(chǎn)生較大渦流，導(dǎo)致永磁調(diào)速裝置熱損大，效率低。
[0003]基于異步電機(jī)鼠籠的籠型轉(zhuǎn)子永磁異步調(diào)速裝置與異步電機(jī)工作原理相同，其特征如下:①轉(zhuǎn)差率的可變化范圍很小，調(diào)速范圍非常有限，即使過(guò)載50%，其轉(zhuǎn)速降低也不超過(guò)3% ;②啟動(dòng)電流倍數(shù)大(一般約為額定電流的4?7倍)；③啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)小(一般約為額定轉(zhuǎn)矩的I?2倍)；@通過(guò)改變磁通調(diào)速時(shí)，轉(zhuǎn)子電流變化很大，最大電流可為額定電流的3?7倍以上，因此發(fā)熱大、效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型目的是要提供一種發(fā)熱小、效率高及調(diào)速范圍大的永磁異步調(diào)速裝置。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種永磁異步調(diào)速裝置，包括永磁外轉(zhuǎn)子總成、內(nèi)轉(zhuǎn)子總成、機(jī)械調(diào)速裝置及動(dòng)力輸出軸；
[0007]所述的永磁外轉(zhuǎn)子總成包括動(dòng)力輸入軸、離心式葉片、擋風(fēng)板和永磁體套筒，所述的動(dòng)力輸入軸一端通過(guò)鍵與原動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出軸直接相聯(lián)、另一端通過(guò)爪型結(jié)構(gòu)或鉸制孔螺栓與永磁體套筒相聯(lián)；永磁體套筒中的永磁體為瓦型結(jié)構(gòu)，永磁體的圓弧表面向內(nèi)，各圓弧表面形成的內(nèi)孔為圓柱形或圓錐形；所述的永磁體套筒中的永磁體沿圓周均勻分布且磁極沿徑向交錯(cuò)排列；所述的離心式葉片與擋風(fēng)板沿軸向方向緊密接觸，且與動(dòng)力輸入軸及永磁體套筒共同旋轉(zhuǎn)；
[0008]所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子總成包括內(nèi)轉(zhuǎn)子及端環(huán)；所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子由鐵磁體材料制成，內(nèi)轉(zhuǎn)子的外形與永磁體圓弧表面形成的內(nèi)孔形狀一致，即同為圓柱形或圓錐形；內(nèi)轉(zhuǎn)子的內(nèi)孔為花鍵孔，并與動(dòng)力輸出軸上的花鍵共同構(gòu)成花鍵移動(dòng)副；內(nèi)轉(zhuǎn)子外形表面與花鍵內(nèi)孔之間開(kāi)有沿軸向通風(fēng)孔，并與永磁外轉(zhuǎn)子總成上的離心式葉片共同構(gòu)成散熱通道；內(nèi)轉(zhuǎn)子總成中端環(huán)的數(shù)量為兩個(gè)，均由良導(dǎo)體材料制成，并安裝在內(nèi)轉(zhuǎn)子的兩側(cè)；
[0009]所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子外形表面為以下三種形狀之一:
[0010]外形表面為光滑表面；
[0011]外形表面沿軸向開(kāi)多個(gè)直槽，所開(kāi)的直槽與內(nèi)轉(zhuǎn)子中心線平行或成一定角度；
[0012]外形表面沿軸向開(kāi)多個(gè)環(huán)形槽；
[0013]所述的永磁外轉(zhuǎn)子總成與內(nèi)轉(zhuǎn)子總成之間有一層均勻的氣隙；且永磁體套筒中永磁體圓弧表面形成的內(nèi)孔與內(nèi)轉(zhuǎn)子外形配套使用；
[0014]所述的機(jī)械調(diào)速裝置為直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，包括安裝在動(dòng)力輸出軸上的調(diào)速軸承座、平面導(dǎo)軌、自潤(rùn)滑復(fù)合軸承、絲杠、絲母、齒輪減速馬達(dá)及兩端支撐絲杠的調(diào)速裝置前端軸承座和調(diào)速裝置后端軸承座，所述的調(diào)速軸承座中裝有調(diào)速軸承，所述的自潤(rùn)滑復(fù)合軸承通過(guò)螺紋連接安裝在調(diào)速軸承座的底部，所述的絲母通過(guò)螺紋聯(lián)接安裝在調(diào)速軸承座底部、并套裝在絲杠上構(gòu)成螺旋副，絲杠兩端分別由調(diào)速裝置前端軸承座和調(diào)速裝置后端軸承座支撐，絲杠的尾部與齒輪減速馬達(dá)的輸出軸通過(guò)連軸器相聯(lián)；調(diào)速裝置前端軸承座、調(diào)速裝置后端軸承座及齒輪減速馬達(dá)通過(guò)螺栓聯(lián)接分別固定在底座板上；
[0015]所述的機(jī)械調(diào)速裝置具有以下功能:使內(nèi)轉(zhuǎn)子相對(duì)外轉(zhuǎn)子總成中的永磁體做軸向移動(dòng)，通過(guò)改變軸向磁通面積進(jìn)行調(diào)速；或者使內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子總成中的永磁體處于完全耦合狀態(tài)；
[0016]所述的動(dòng)力輸出軸為階梯軸結(jié)構(gòu)，其上開(kāi)有花鍵槽，由調(diào)速軸承座中的調(diào)速軸承及調(diào)速裝置后端軸承座中的后端軸承支撐，其尾部安裝法蘭盤，以便與負(fù)載軸相聯(lián)。
[0017]所述的永磁外轉(zhuǎn)子總成與用鐵磁體材料制成的內(nèi)轉(zhuǎn)子之間存在一層均勻氣隙；
[0018]所述的鐵磁體材料為碳鋼。
[0019]本實(shí)用新型所述的一種永磁異步調(diào)速裝置，當(dāng)外界負(fù)載波動(dòng)較小時(shí)，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子兩端不加端環(huán)。
[0020]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見(jiàn)的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著優(yōu)占.V.
[0021]1、本實(shí)用新型發(fā)熱小，效率高，主要體現(xiàn)在電磁及機(jī)械結(jié)構(gòu)兩方面:
[0022](I)電磁方面:當(dāng)轉(zhuǎn)差率較小時(shí)，絕大多數(shù)磁力線沿內(nèi)轉(zhuǎn)子表面所開(kāi)槽的輪廓線閉合，轉(zhuǎn)子有效磁通區(qū)域增加，轉(zhuǎn)子阻抗減小，因此感生電流小，發(fā)熱小，效率高；當(dāng)轉(zhuǎn)差率較大時(shí)，由于集膚效應(yīng)，磁通主要集中在內(nèi)轉(zhuǎn)子表面，雖然此時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)子表面產(chǎn)生的感生電流為渦流，但只有少量渦流沿內(nèi)轉(zhuǎn)子本體閉合，大部分則通過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)子兩端的良導(dǎo)體端環(huán)閉合，使內(nèi)轉(zhuǎn)子端部電抗大為減小，從而減小轉(zhuǎn)子阻抗，使感生電流小，發(fā)熱小，效率高；
[0023](2)機(jī)械結(jié)構(gòu)方面:由于本實(shí)用新型的離心式葉片與擋風(fēng)板沿軸向方向緊密接觸，且與動(dòng)力輸入軸及永磁體套筒共同旋轉(zhuǎn)，因此可形成離心力使空氣流通過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)子及動(dòng)力輸入軸上的軸向通風(fēng)孔并形成風(fēng)路，將內(nèi)轉(zhuǎn)子中的熱量帶走。
[0024]綜上，本實(shí)用新型具有發(fā)熱小、散熱好、調(diào)速范圍大等優(yōu)點(diǎn)。
[0025]2、本實(shí)用新型內(nèi)轉(zhuǎn)子采用的鐵磁體材料為碳鋼，相較現(xiàn)有盤式、套筒式永磁調(diào)速裝置所采用的良導(dǎo)體(如鋁、銅等)材料，籠型套筒式所采用的硅鋼片及鑄鋁導(dǎo)條等材料而S，具有易加工及制造成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
[0027]圖2為圖1的A-A剖視圖。
[0028]圖3為圖1的B-B剖視圖。
[0029]圖4為圖1中內(nèi)轉(zhuǎn)子為圓柱形時(shí)的沿軸向開(kāi)直槽的三維圖。
[0030]圖5為圖1中內(nèi)轉(zhuǎn)子為圓柱形時(shí)的沿軸向開(kāi)環(huán)形槽的三維圖。
[0031]圖6為圖1中內(nèi)轉(zhuǎn)子為圓錐形時(shí)的沿軸向開(kāi)直槽的三維圖。
[0032]圖7為圖1中內(nèi)轉(zhuǎn)子為圓錐形時(shí)的沿軸向開(kāi)環(huán)形槽的三維圖。
[0033]圖中:1、前端軸承座，2、擋風(fēng)板，3、離心式葉片，4、永磁體套筒，5、內(nèi)轉(zhuǎn)子，6、動(dòng)力輸出軸，7、調(diào)速軸承座，8、后端軸承座，9、后端軸承，10、法蘭盤，11、齒輪減速馬達(dá)，12、調(diào)速裝置后端軸承座，13、絲杠，14、絲母，15、調(diào)速軸承，16、調(diào)速裝置前端軸承座，17、永磁體，18、底座板，19、端環(huán)，20、動(dòng)力輸入軸，21、前端軸承，22、連軸器，23、自潤(rùn)滑復(fù)合軸承，24、平面導(dǎo)軌。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地描述。永磁體17采用粘結(jié)方式與永磁體套筒4安裝在一起；動(dòng)力輸入軸20 —端