一種線圈旋轉(zhuǎn)型電磁渦流調(diào)速器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種渦流調(diào)速裝置，屬于工業(yè)電機(jī)調(diào)速節(jié)能領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]調(diào)速器是機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中經(jīng)常被使用的部件，其廣泛運(yùn)用于石油化工、船舶、航空航天、鋼鐵工業(yè)等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的調(diào)速器固定方式多為剛性連接，對(duì)電機(jī)軸與負(fù)載端軸的對(duì)中性要求很高，而且隨著設(shè)備所在環(huán)境變化，連接部位會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，從而加速磨損、縮短調(diào)速器的壽命并產(chǎn)生噪聲，對(duì)生產(chǎn)環(huán)境產(chǎn)生不利的影響；同時(shí)，傳統(tǒng)調(diào)速器很難在有毒、易燃、易爆等極端環(huán)境下運(yùn)行。為了進(jìn)一步提高調(diào)速器可靠性，需要改善電機(jī)主軸與負(fù)載軸之間的剛性接觸關(guān)系，使得電機(jī)與負(fù)載之間的振動(dòng)影響弱化，因此，電渦流調(diào)速器應(yīng)運(yùn)而生。
[0003]電渦流調(diào)速器是通過導(dǎo)磁轉(zhuǎn)子與永磁轉(zhuǎn)子之間的氣隙實(shí)現(xiàn)由電機(jī)到負(fù)載的轉(zhuǎn)矩傳輸裝置，它可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)和負(fù)載之間無機(jī)械連接的傳動(dòng)方式，其工作原理是:當(dāng)兩者之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)磁轉(zhuǎn)子切割磁力線，在導(dǎo)體中產(chǎn)生渦電流，渦電流進(jìn)而產(chǎn)生反感磁場，反感磁場與永磁轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場交互作用，從而實(shí)現(xiàn)兩者之間的扭矩傳遞。電機(jī)的起動(dòng)過程會(huì)有很高的起動(dòng)電流產(chǎn)生，尤其是負(fù)載較大場合，為避免起動(dòng)過程中電流過大造成危險(xiǎn)和減少對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的沖擊，引入軟起動(dòng)技術(shù)，以期實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的平滑起動(dòng)。電渦流調(diào)速器是一款既環(huán)保又節(jié)能的產(chǎn)品，應(yīng)用范圍越來越大，其廣泛應(yīng)用于動(dòng)力與負(fù)載轉(zhuǎn)軸間的柔性連接。
[0004]目前的電渦流調(diào)速器多為永磁電渦流調(diào)速器，靠的是永磁體產(chǎn)生的磁場穿過氣隙把主動(dòng)軸、從動(dòng)軸耦合在一起，通過調(diào)節(jié)氣隙大小來實(shí)現(xiàn)調(diào)速。這種永磁電渦流調(diào)速器具有如下缺點(diǎn):
[0005](I)大功率難以散熱、永磁體高溫失磁。用永磁體實(shí)現(xiàn)調(diào)速不可避免會(huì)出現(xiàn)退磁現(xiàn)象，比如永磁體的溫度升高到一定值時(shí)就會(huì)使得永磁體的磁性減少，影響了永磁電渦流調(diào)速器的正常運(yùn)行，因此，永磁電渦流調(diào)速器只能適用于小功率范圍，不能滿足大功率的需要。
[0006](2)氣隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)易損壞。目前的永磁電渦流調(diào)速器都有兩個(gè)永磁盤，為了實(shí)現(xiàn)調(diào)速，需要調(diào)節(jié)永磁盤和銅盤之間的氣隙大小，則要在兩個(gè)永磁盤之間安裝聯(lián)動(dòng)裝置，這樣必須增大永磁盤的直徑才能給聯(lián)動(dòng)裝置留出空間，由于經(jīng)常在旋轉(zhuǎn)的情況下工作，因此氣隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)非常容易損壞。
[0007](3)傳動(dòng)力矩非線性改變。由于永磁電渦流調(diào)速器靠的是調(diào)節(jié)永磁盤和銅盤之間的氣隙大小來達(dá)到調(diào)速的目的，氣隙大小的改變并不能使傳動(dòng)力矩呈線性改變。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對(duì)以上存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種高效節(jié)能的線圈旋轉(zhuǎn)型電磁渦流調(diào)速器，電磁渦流調(diào)速器可靠性高、易調(diào)節(jié)，該裝置自帶發(fā)電裝置，滿足節(jié)能的要求，其用電磁鐵代替永磁體，不會(huì)出現(xiàn)退磁現(xiàn)象，并且可以在氣隙固定的情況下實(shí)現(xiàn)調(diào)速。
[0009]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案為一種線圈旋轉(zhuǎn)型電磁渦流調(diào)速器，該電磁渦流調(diào)速器主要由以下部分組成:電機(jī)輸入軸、溫度傳感器、控制電機(jī)、支架、外轉(zhuǎn)子(鐵磁材質(zhì))、外轉(zhuǎn)子(銅材質(zhì))、磁回路、內(nèi)轉(zhuǎn)子、勵(lì)磁線圈、發(fā)電機(jī)矽鋼片、花鍵軸、發(fā)電機(jī)電樞、發(fā)電機(jī)永磁體、負(fù)載輸出軸、速度傳感器、負(fù)載、拖動(dòng)電機(jī)、發(fā)電機(jī)永磁體支架。所述外轉(zhuǎn)子與負(fù)載輸出軸連接，外轉(zhuǎn)子有內(nèi)外兩層，外轉(zhuǎn)子外層是鐵磁材質(zhì)制成，外轉(zhuǎn)子內(nèi)層是銅材質(zhì)制成。所述內(nèi)轉(zhuǎn)子跟電機(jī)輸入軸連接，內(nèi)轉(zhuǎn)子采用雙凸極齒構(gòu)造。所述勵(lì)磁線圈環(huán)形繞制在內(nèi)轉(zhuǎn)子雙凸極之間。所述發(fā)電機(jī)電樞是繞制在發(fā)電機(jī)矽鋼片上。所述發(fā)電機(jī)矽鋼片通過螺栓固定在內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)壁上。所述發(fā)電機(jī)永磁體嵌套在發(fā)電機(jī)永磁體支架上。所述發(fā)電機(jī)永磁體支架固定在支架的花鍵軸上，發(fā)電機(jī)永磁體支架可以跟隨花鍵軸一起軸向移動(dòng)，通過改變永磁體和電樞相交面積來調(diào)節(jié)發(fā)電功率，從而改變勵(lì)磁線圈中的電流大小，磁通量跟隨改變，最終傳動(dòng)力矩隨之改變。所述支架為靜止部件;所述控制電機(jī)固定在支架上。
[0010]該電磁調(diào)速裝置傳遞力矩的原理如下:
[0011]線圈旋轉(zhuǎn)型電磁渦流調(diào)速器調(diào)速裝置主要由渦流傳動(dòng)部分、發(fā)電機(jī)部分和控制部分組成。渦流傳動(dòng)部分包括外轉(zhuǎn)子(包括鐵磁材質(zhì)和銅材質(zhì))、磁回路、內(nèi)轉(zhuǎn)子、勵(lì)磁線圈，發(fā)電機(jī)部分包括發(fā)電機(jī)砂鋼片、發(fā)電機(jī)電樞和發(fā)電機(jī)永磁體。工作時(shí)，電機(jī)輸入軸帶動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子和發(fā)電機(jī)電樞旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的發(fā)電機(jī)電樞切割靜止的永磁體發(fā)出的磁力線產(chǎn)生電流，電流通過整流器進(jìn)入勵(lì)磁線圈中，勵(lì)磁線圈中獲得直流電后，在外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子之間形成磁回路，帶齒形結(jié)構(gòu)的內(nèi)轉(zhuǎn)子在外轉(zhuǎn)子中形成橫向磁通并產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，外轉(zhuǎn)子切割磁力線產(chǎn)生禍流，渦流與內(nèi)轉(zhuǎn)子相互作用產(chǎn)生傳動(dòng)力矩，帶動(dòng)外轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)負(fù)載輸出軸旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到渦流傳動(dòng)的功能。由于外轉(zhuǎn)子內(nèi)層由電導(dǎo)率高且非導(dǎo)磁的銅材質(zhì)組成，渦流在外轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生熱損耗，通過旋轉(zhuǎn)外齒散發(fā)。當(dāng)需要調(diào)節(jié)傳動(dòng)力矩大小時(shí)，控制部分的執(zhí)行器帶動(dòng)花鍵軸、發(fā)電機(jī)永磁體支架、發(fā)電機(jī)永磁體軸向滑動(dòng)，通過改變永磁體和電樞相交面積來調(diào)節(jié)發(fā)電功率，從而改變勵(lì)磁線圈中的電流大小，磁通量跟隨改變，最終傳動(dòng)力矩隨之改變。
[0012]進(jìn)一步，所述外轉(zhuǎn)子外表面帶斜齒，在高速旋轉(zhuǎn)下可以達(dá)到很好的冷卻效果。
[0013]進(jìn)一步，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子雙凸極齒頂圓弧與所述外轉(zhuǎn)子內(nèi)表面圓弧之間保持1-1Omm的間隙。
[0014]進(jìn)一步，所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子永磁體有若干對(duì)，各發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子永磁體按N、S極交替方式嵌套在發(fā)電機(jī)永磁體支架上。
[0015]進(jìn)一步，所述勵(lì)磁線圈環(huán)形繞制在內(nèi)轉(zhuǎn)子雙凸極之間的凹槽中。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果。
[0017]1、帶斜齒外表面具有風(fēng)冷的效果，解決了散熱的問題，冷卻方式也可以采用噴淋液體對(duì)外轉(zhuǎn)子進(jìn)行冷卻;非接觸式傳動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生噪聲污染；
[0018]2、調(diào)節(jié)傳動(dòng)力矩的發(fā)電機(jī)永磁體是靜止的，與永磁渦流機(jī)構(gòu)比較，運(yùn)動(dòng)可靠性更尚;
[0019]3、采用內(nèi)嵌發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)解決了電磁耗電的問題，實(shí)現(xiàn)了電磁渦流調(diào)速器的節(jié)能；
[0020]4、與永磁體相比，帶齒的內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)能承受更高的輻射溫度，而不存在失效問題。
[0021]5、本發(fā)明最大的特點(diǎn)是自勵(lì)式裝置，不需要提供額外的電流，完全滿足節(jié)能的要求，該結(jié)構(gòu)非接觸式傳動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生噪聲污染。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的電機(jī)調(diào)速示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明的一種線圈旋轉(zhuǎn)型電磁渦流調(diào)速器結(jié)構(gòu)發(fā)電機(jī)滿載時(shí)的主視圖；
[0024]圖3為本發(fā)明的一種線圈旋轉(zhuǎn)型電磁渦流調(diào)速器結(jié)構(gòu)發(fā)電機(jī)空載時(shí)的主視圖；
[0025]圖4為本發(fā)明的一種線圈旋轉(zhuǎn)型電磁渦流調(diào)速器結(jié)構(gòu)發(fā)電機(jī)滿載時(shí)的三維剖視圖；
[0026]圖5為本發(fā)明的一種線圈旋轉(zhuǎn)型電磁渦流調(diào)速器結(jié)構(gòu)軸向圖；
[0027]圖6為本發(fā)明的一種線圈旋轉(zhuǎn)型電磁渦流調(diào)速器的另一種電磁鐵內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)主視圖；
[0028]圖7為本發(fā)明的一種線圈旋轉(zhuǎn)型電磁渦流調(diào)速器的另一種電磁鐵內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)軸向剖圖；
[0029]圖8為本發(fā)明一種線圈旋轉(zhuǎn)型電磁渦流調(diào)速器的另一種外接電源結(jié)構(gòu)主視圖；
[0030]圖9為本發(fā)明的一種線圈旋轉(zhuǎn)型電磁渦流調(diào)速器的另一種外接電源結(jié)構(gòu)的發(fā)電機(jī)軸向剖視圖。
[0031]圖10為本發(fā)明的一種線圈旋轉(zhuǎn)型電磁渦流調(diào)速器的另一種盤式結(jié)構(gòu)主視圖。
[0032]圖