一种具备制动功能的永磁调速器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种具备制动功能的永磁调速器，主要由永磁体盘、导体盘、调速机构、制动机构、转速控制系统构成。导体盘和永磁体盘分别安装在电机侧和负载侧，永磁体盘和导体盘不接触，通过相对转动实现磁力耦合传递扭矩；制动机构为固定在底座上不转动的环状导体，用于防止负载侧转速失控，通过调节永磁体盘与制动机构的相对位置，可以调整制动扭矩的大小；调速机构通过调整永磁体盘和导体盘的相对位置来调整磁耦合面积实现负载速度调节，亦可根据需要调整永磁体盘和制动机构的相对位置实现负载侧制动；具备制动功能的永磁调速器可工作在调速档、空挡、制动档三种状态。转速控制系统包括控制器、显示器、转速测量机构。本发明通过转速测量实现负载侧工作状态的精确控制，达到节能、防止由于负载惯性导致转速失控的目的。
【专利说明】一种具备制动功能的永磁调速器
【技术领域】
[0001]本发明涉及电机调速节能【技术领域】，特别涉及一种具备制动功能的永磁调速器。
【背景技术】
[0002]机械传动的调速经历了齿轮调速、皮带调速、变频调速等发展过程。齿轮调速、皮带调速主要是为了满足工艺要求。变频调速是通过调整电源频率，改变电机转速，实现节能的目的。变频调速技术存在高次谐波污染，生命周期短、故障率高、环境要求高等问题。
[0003]永磁调速器是一种新型调速装置，其无谐波污染、有效隔离震动、生命周期长、故障率低、维护简单、环境要求低等优点。但由于永磁调速器使得电机与负载之间无硬链接，当永磁调速器退出耦合或电机突然停电时，负载侧转速处于自由状态，可能发生转速失控，影响生产甚至发生事故的情况，比如:石油系统的抽油机和各种皮带传输系统。
[0004]基于这种现状，采用本发明中的制动机构完全可以解决上述问题，真正的达到调速节能、满足生产工艺需求、安全可靠的目的。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种具备制动功能的永磁调速器，利用永磁调速技术，采用机电一体化解决方案，设计了特殊的制动机构，可以有效地控制各种工况下的转速，达到调速节能、满足生产工艺需求、安全可靠的目的。
[0006]上述具备制动功能的永磁调速器包括永磁体盘、导体盘、调速机构、制动机构、转速控制系统；永磁调速器可工作在调速档、空挡、制动档三种状态；当永磁体盘与导体盘耦合面积大于零时，工作在调速档；永磁体盘与导体盘耦合面积为零，且与制动机构耦合面积亦为零时，工作在空档；当永磁体盘与制动机构耦合面积大于零时，工作在制动档。通过转速控制系统按照工况需求设定的模式控制永磁调速机构，实现调节负载转速，达到节能并防止由于负载惯性导致转速失控的目的。
[0007]上述具备制动功能的永磁调速器，其特征在于，导体盘和永磁体盘分别安装在电机侧和负载侧，永磁体盘和导体盘彼此不接触，通过相对转动实现磁力耦合传递扭矩。
[0008]上述制动机构为固定在底座上不转动的环状导体，能够防止负载侧转速失控；当永磁体盘与导体盘耦合面积为零且与制动机构耦合面积不为零时，制动机构能够控制负载转速满足生产要求。
[0009]上述调速机构通过调节永磁体盘和导体盘或制动机构的相对位置，改变磁耦合面积实现负载速度的调节。
[0010]上述转速控制系统包括控制器、显示器、转速检测装置；控制器是一台中央处理器控制的智能设备，根据转速检测装置采集到的转速参数，按照设定的工作模式控制负载转速，并将运行参数传输至显示器显示；速度检测装置安装在调速机构上，用于测量永磁体盘的转速，并输入给控制器。
[0011]本发明通过精确控制负载工作状态，达到节能、防止由于负载惯性导致转速失控的目的。首先，该装置不直接使用电源，对电网没有污染，无需投入谐波治理费用，保证其他用电设备正常工作。其次，该装置不使用电力电子器件，控制系统结构简单，同时，负载和电机之间为气隙耦合，没有机械连接，负载的震动不影响电机使用寿命，因此，该装置的使用寿命可达25年。制动机构结构简单，几乎免维护。最后，此装置运行条件简单，可在现场进行安装，并且维护简单。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明的构成示意图；
[0013]图2是本发明的制动机构示意图；
[0014]图3是本发明的调速档示意图；
[0015]图4是本发明的空挡示意图；
[0016]图5是本发明的制动档示意图；
[0017]图6是本发明的控制系统示意图，
[0018]图1中1-电机轴2-导体盘3-永磁体盘4-调节机构5-制动机构6_传动轴7-联轴器
[0019]图2中5-制动机构51-右制动片52-左制动片53-制动片固定座
[0020]图3、4、5中1-电机轴2-导体盘3_永磁体盘4_调节机构5_制动机构6_传动轴
[0021]图6中1-电机轴2-导体盘3-永磁体盘4-调节机构5_制动机构6_传动轴7-联轴器8-控制器81-测速机构82-显示器
【具体实施方式】
[0022]实施例1:
[0023]参见图1所示，本实施例中的具备制动功能的永磁调速器，是由导体盘2、永磁体盘3、调速机构4、制动机构5和传动轴6组成；导体盘2安装在电机轴I上,导体盘2与电机保持同步转速，轴向位置固定不动；永磁体盘3和调速机构4安装在传动轴6上，并与传动轴6保持同步转速；传动轴6通过联轴器7与负载轴联接；在调速机构4的控制下，永磁体盘3在传动轴6上做轴向运动，从而改变永磁体盘3与导体盘2的相对位置，使由永磁体盘3与导体盘2的耦合面积发生改变；由于耦合面积的改变，使导体盘2切割永磁体盘3提供的磁场时产生的驱动力发生变化，因此，传动轴6的转速和输出扭矩发生变化，最终达到调节负载转速、节能的目的。
[0024]参见图1、2所示,本实例中的具备制动功能的永磁调速器制动机构5,包括右制动片51，左制动片52，制动片固定座53，制动片用导体制造，分成两片是为了安装方便，右制动片51、左制动片52通过制动片固定座53固定在底座上，制动过程中，制动片不转动，利用永磁体盘2与制动片的相对运动，产生阻尼力矩，阻止永磁体盘2的惯性转动，达到缓速制动的目的。
[0025]参见图3所示，本实例中的具备制动功能的永磁调速器的调速档状态，左侧图为高转速位置，导体盘2与永磁体盘3稱合面积最大,右侧图为低转速位置，导体盘2与永磁体盘3耦合面积较小，通过在上述两个状态之间调整，可达到无级调速的目的。
[0026]参见图4所示，本实例中的具备制动功能的永磁调速器的空档状态，永磁体盘3与导体盘2和制动机构5均没有耦合，此时，负载与电机脱离，处于自由状态。
[0027]参见图5所示，本实例中的具备制动功能的永磁调速器的制动档状态，左侧图为低制动力矩位置，永磁体盘3与制动机构5耦合面积较小，右侧图为强制动力矩位置，永磁体盘3与制动机构5耦合面积最大，通过在上述两个状态之间调整，可达到无级调整制动力矩的目的。
[0028]参见图6所示，本实例中的具备制动功能的永磁调速器的控制器，控制器8包括转速检测装置81和显示器82，转速检测装置81安装在调速机构4上，用于测量永磁体盘3的转速，并将转速传送给控制器8 ;控制器8根据传送过来的转速信息，按照设定的控制参数调节永磁体盘3的转速。
[0029]本发明的具备制动功能的永磁调速器，推动永磁体盘3运动的机构若采用角执行器、电动推杆两种执行机构，同样能达到本发明的目地；若将本发明中的永磁体盘3安装在电机轴I上，导体盘2安装在传动轴6上，同样能达到本发明的目地；若将本发明中的调速机构4设计在导体盘2的一侧，或设计于永磁体盘3的一侧，同样也能达到本发明的目地；永磁体按照NNSSNNSS...的形式排列，或按照NSNSNSNSNSN...得形式排列，同样也能达到本发明的目地；若将本发明的制动机构设计为铝或铜材料均能达到本发明的目的；若将本发明的制动盘设计为圆形或方形，均能达到本发明的目的。若将本发明的制动机构设计为整体、上下两片或左右两片，均能达到本发明的目的。
[0030]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种具备制动功能的永磁调速器，其特征是包括永磁体盘、导体盘、调速机构、制动机构、转速控制系统；永磁调速器可工作在调速档、空挡、制动档三种状态；当永磁体盘与导体盘稱合面积大于零时，工作在调速档；永磁体盘与导体盘稱合面积为零，且与制动机构耦合面积亦为零时，工作在空档；当永磁体盘与制动机构耦合面积大于零时，工作在制动档。通过转速控制系统按照工况需求设定的模式控制永磁调速机构，实现调节负载转速，达到节能并防止由于负载惯性导致转速失控的目的。
2.根据权利要求1所述的一种具备制动功能的永磁调速器，其特征在于，导体盘和永磁体盘分别安装在电机侧和负载侧，永磁体盘和导体盘彼此不接触，通过相对转动实现磁力耦合传递扭矩。
3.根据权利要求1所述的一种具备制动功能的永磁调速器，其特征在于，制动机构为固定在底座上不转动的环状导体，能够防止负载侧转速失控；当永磁体盘与导体盘耦合面积为零且与制动机构耦合面积不为零时，制动机构能够控制负载转速满足生产要求。
4.根据权利要求1所述的一种具备制动功能的永磁调速器，其特征在于，调速机构通过调节永磁体盘和导体盘或制动机构的相对位置，改变磁耦合面积实现负载速度的调节。
5.根据权利要求1所述的一种具备制动功能的永磁调速器，其特征在于，转速控制系统包括控制器、显示器、转速检测装置；控制器是一台中央处理器控制的智能设备，根据转速检测装置采集到的转速参数，按照设定的工作模式控制负载转速，并将运行参数传输至显示器显示；速度检测装置安装在调速机构上，用于测量永磁体盘的转速，并输入给控制器。
【文档编号】H02K49/10GK104467360SQ201310426253
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】周庆根, 邓三鹏 申请人:天津永磁节能科技有限公司