将负载转速在工频转速与永磁调速之间切换的设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于动力领域，特别设及一种将负载转速在工频转速与永磁调速之间 切换的设备。
【背景技术】
[0002] 大型旋转设备，如风机和累等，一方面，为了运行安全，设计裕量都较大，另一方 面，由于风机和累等设备不能满负荷运行，有些设备甚至长期处于低负荷，风机和累的流量 分别通过挡板和阀口控制，造成较大的节流损失。负载的功率和电机转速成=次方比例关 系，低负荷时工频转速的情况下电机本身耗能较大，如果能够在负载低负荷时将电机转速 适当降低将存在较大的降耗空间。因此，调速设备：变频器和永磁调速器，应运而生。 阳00引根据公式
（式中〇1、〇2、叫、112、口1、口2分别表示不同工况 下的流量、转速和功率），可知流量与转速成一次方正比例关系、功率与转速成=次方正比 例关系，当需求流量降低时，正比例降低转速的同时，出力仅是原来的S次方关系，因此降 低电机转速时电耗降低远远高于转速降低幅度。
[0004] 变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系：n=60Xf(I-S)/p(式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数）；通 过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。目前变频调速技术比较成熟，可W 用于目前几乎所有的变负荷旋转设备，节能效果显著。并且变频调速器可W实现在线切换， 一旦变频器出现故障，可W在线将变频切换到工频运行，不影响整个系统的安全运行。但 是，由于变频器对环境适应能力强，对粉尘和高溫敏感，需要将变频器单独安置在空调密闭 房内，另一方面，变频器寿命短、维护量大，模块老化较快、更换频率高，所W目前即使变频 器已经广泛应用，但是由于其结构和性能的局限性，垢病一直存在而不能彻底解决。 阳〇化]永磁调速器是类似于变频器的一类调速设备，它是通过铜导体和永磁体之间的气 隙实现由电动机到负载的转矩传输。该技术实现了在驱动（电动机）和被驱动（负载） 侧没有机械链接。其工作原理是一端稀有金属氧化物棚铁钦永磁体和另一端感应磁场相 互作用产生转矩，通过调节永磁体和导体之间的气隙就可W控制传递的转矩，从而实现负 载速度调节。永磁调速器占地面积小，不需要另外加盖安装房子和空调降溫，平时维护量 小，设备寿命长，但是永磁调速器存在一个目前不能普遍应用的弱点，那就是由于永磁调速 器直接安装在电机和负载之间，一旦永磁调速器出现故障，只能停机，然后再对永磁调速器 检修，如果不能很快将故障排除，只能将永磁调速器拆除返厂，将电机前移，重新与负载连 接固定。对于没有备用的大型旋转设备来说，永磁调速器故障后不能很快切换到工频是用 能单位不能接受的一个主要缺陷，也是主体发电厂在风机方面迟迟没有采用永磁调速的原 因。 【实用新型内容】
[0006] 为了解决上述问题，本实用新型提供一种将负载转速在工频转速与永磁调速之间 切换的设备，其包括：永磁调速单元、工频转速单元和切换单元；所述永磁调速单元设置于 所述负载和为所述负载旋转提供源动力的电动机之间，具有：永磁调速器，用于对负载的转 速进行调节；第一主传动轴，所述第一主传动轴的右侧与所述永磁调速器的主动转子侧连 接，所述第一主传动轴的左侧与待连接的所述电动机的输出轴传动连接；W及第二主传动 轴，所述第二主传动轴的左侧与所述永磁调速器的从动转子侧连接，所述第二主传动轴的 右侧与待连接的所述负载的输入轴传动连接；所述工频转速单元设置于所述负载和所述电 动机之间，具有：第=传动轴，所述第=传动轴的左侧与待连接的所述电动机的输出轴传动 连接，所述第=传动轴的右侧与待连接的所述负载的输入轴传动连接；所述切换单元用于 使所述永磁调速单元和所述工频转速单元在所述负载和所述电动机之间切换。
[0007] 在如上所述的设备中，优选，所述第一主传动轴的左侧和所述第二主传动轴的右 侧均沿各自传动轴的轴向方向设置有第一插口；所述第一主传动轴的第一插口套接于所述 电动机的输出轴，且所述第一主传动轴的第一插口和所述电动机的输出轴依次经第一插销 穿过，W实现所述第一主传动轴和所述电动机的传动连接；所述第二主传动轴的第一插口 套接于所述负载的输入轴，且所述第二主传动轴的第一插口和所述负载的输入轴依次经第 二插销穿过，W实现所述第二主传动轴和所述负载的输入轴传动连接。
[0008] 在如上所述的设备中，优选，所述第一主传动轴的左侧和所述第二主传动轴的右 侧均套接有齿轮；所述第一主传动轴的左侧通过齿轮晒合与所述电动机的输出轴传动连 接；所述第二主传动轴的右侧通过齿轮晒合与所述负载的输入轴传动连接。
[0009] 在如上所述的设备中，优选，所述第=传动轴的左侧和右侧沿所述第=传动轴的 轴向方向均设置有第二插口；所述第=传动轴的左侧的第二插口套接于所述电动机的输出 轴，且所述第=传动轴的第二插口和所述电动机的输出轴依次经第一插销穿过，W实现所 述第=传动轴和所述电动机的传动连接；所述第=传动轴的第二插口套接于所述负载的输 入轴，且所述第=传动轴的第二插口和所述负载的输入轴依次经第二插销穿过，W实现所 述第=传动轴和所述负载的输入轴传动连接。
[0010] 在如上所述的设备中，优选，所述切换单元包括：用于驱动所述永磁调速单元做水 平往复运动的第一伸缩机构和用于驱动所述工频转速单元做水平往复运动的第二伸缩机 构；所述第一伸缩机构和所述第二伸缩机构均具有：驱动单元和钩爪；所述驱动单元用于 为所述钩爪的水平往复运动提供驱动力；所述钩爪的基部与所述驱动单元的伸缩端连接， 所述钩爪的爪部形成有开口，W卡住待运动的所述第一主传动轴或第二主传动轴或第=传 动轴。
[0011] 在如上所述的设备中，优选，所述永磁调速单元还包括：滑轨，所述滑轨的一端设 置于所述永磁调速器的底端，所述滑轨的另一端延伸至所述负载和所述电动机之间。
[0012] 本实用新型实施例通过上述技术方案带来的有益效果如下：
[0013] 通过在负载和电动机之间设置永磁调速单元、工频转速单元和切换单元，实现了 在正常运行情况下与永磁调速器连接的传动轴（即第一主传动轴和第二主传动轴）投入 运行，一旦永磁调速器发生故障，将永磁调速器解列，第一主传动轴和第二主传动轴退出运 行，备用传动轴（即第=传动轴）投入运行。采用前述控制切换方式，即使采用手动操作， 也仅几分钟就可W实现切换，避免了将永磁调速器拆除施工等操作，不仅大大节省了时间 和人工，更是避免了机组长时间不能带负载运行而造成的经济效益和社会影响。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型实施例提供的一种将负载转速在工频转速与永磁调速之间切 换的设备的结构示意图；
[0015] 图2为本实用新型实施例提供的一种电动机和第=传动轴通过第二插口和第一 插销传动连接的结构示意图；
[0016]图3为本实用新型实施例提供的另一种将负载转速在工频转速与永磁调速之间 切换的设备的结构示意图；
[0017] 图中，符号说明如下：
[0018] 2电动机、3负载、11永磁调速器、12第一主传动轴、13第二主传动轴、
[0019] 14第S传动轴、15第一插口、16第一插销、17第二插口、18第二插销、
[0020] 19齿轮、41第一伸缩机构、42第二伸缩机构。
【具体实施方式】
[0021] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新 型实施方式作进一步地详细描述。
[0022] 参见图1~3,本实用新型提供了一种将负载转速在工频转速与永磁调速之间切 换的设备，其包括：永磁调速单元、工频转速单元和切换单元。永磁调速单元和工频转速单 元均设置于电动机2和负载3之间，为了切换便捷，永磁调速单元和工频转速单元分列于电 动机2的输出轴或负载3的输入轴的轴线两侧。电动机2用于驱动负载3运转，负载3为 旋转设备，例如风机，累。
[0023]具体而言，永磁调速单元具有：永磁调速器11、第一主传动轴12和第二主传动轴 13。永磁调速器11用于对负载3的转速进行调节，在调节过程中不改变电动机的转速，即不 改变电动机输出轴的转速。第一主传动轴12的右侧与永磁调速器11的主动转子侧连接， 第一主传动轴12的左侧与待连接的电动机2的输出轴传动连接。第二主传动轴13的左侧 与永磁调速器11的从动转子侧连接，第二主传动轴13的右侧与待连接的负载3的输入轴 传动连接。应用时，在电动机输出轴的驱动下，第一主传动轴12的旋转，进而带动与第一主 传动轴连接的永磁调速器11的主动转子侧旋转，继而带动永磁调速器11的从动转子侧旋 转，从而带动第二主传动轴13的旋转，实现与第二主传动轴13的连接的负载3的旋转，当 对负载转速进行调节时，通过控制永磁调速器的气隙即可。由于负载旋转速度的调节经过 了永磁调速器的处理，因此可W称负载工作在永磁调速模式。实际中，负载长期处于低负荷 运行，为了降低能耗，因此负载3在正常运行时工作在永磁调速模式。
[0024]工频转速单元具有：第=传动轴14,其左侧与待连接的电动机2的输出轴传动连 接，其右侧与待连接的负载3的输入轴传动连接。应用时，在电动机的输出轴驱动下，第= 传动轴14旋转，从而带动与第=传动轴连接的负载3旋转，由于负载旋转速度与电动机2 的输出轴转速一致，因此可W称负载工作在工频转速模式。
[00巧]切换单元用于使永磁调速单元和工频转速单元择一地与电动机2和负载3连接，W实现负载转速在工频转速和永磁调速之间切换。下面W负载转速由永磁调速切换到工频 转速为例对切换的过程进行说明：通过移动第一主传动轴和第二主传