第二代永磁调速器.doc

第二代永磁调速器 一、结构及原理 第二代永磁调速器由筒形导体转子、筒形永磁转子和调节器三部分组成。筒形永磁转子在筒形导体转子内，其间由空气隙分开，并随各自安装的旋转轴独立转动；调节器调节筒形永磁转子与筒形导体转子在轴线方向的相对位置，以改变筒形导体转子与筒形永磁转子之间的啮合面积，实现改变筒形导体转子与筒形永磁转子之间传递转矩的大小。筒形导体转子安装在输入轴上，筒形永磁转子安装在输出轴上，当筒形导体转子转动时，筒形导体转子与筒形永磁转子产生相对运动，永磁场在筒形导体转子上产生涡流，同时涡流又产生感应磁场与永磁场相互作用，从而带动筒形永磁转子沿与筒形导体转子相同的方向转动，结果是将输入轴的转矩传递到输出轴上；输出转矩的大小与啮合面积相关，啮合面积越大，扭矩越大，反之亦然。 筒形永磁转子在调节器作用下，沿轴向往返移动时，筒形永磁转子与筒形导体转子之间的啮合面积发生变化。啮合面积大，传递的扭矩大，转速高；啮合面积小传递的扭矩小，转速小；啮合面积为零，传递扭矩为零，筒形永磁转子与筒形导体转子完全脱开，筒形永磁转子转速为零，即负载转速为零。 图1 永磁调速器结构及原理 图2 啮合面从大到小，负载转速由98%到0转速 二、技术特点 1．绿色节能 节电率为 20-60% 无级调速，调速范围 0-98% 不产生电磁辐射污染，不产生污染物 不污染电网，能适应被污染的电网环境 ? 2．简单高效 结构简单，元器件少、体积小 安装调试简单 操作简单 维护简单 满载效率可达 98% 3.安全可靠 使用寿命20年 电机和负载无机械联结，传动平稳、安全 能很好地适应电网质量差的环境 能很好地适应在电磁干扰较强的环境 机械元器件，没有易损件 非接触扭矩传递 有效隔离振动，减振40-85% 空载启动，启动时间短，发热少 适应环境能力强，能适应“晃电”等恶劣工况 允许轴向窜量10mm，允许对中误差2mm 三、适宜负载 离心泵 离心风机 注：对于非离心式负载调速，请慎重。 四、应用领域 永磁调速器可广泛应用于发电、冶金、石化、采矿、造纸、供水、水务、水泥、灌溉等行业的离心式泵和离心式风机。 图3 第二代永磁调速系统图 五、第二代永磁调速器与第一代比较 基本原理比较 第一代永磁调速器与第二代永磁调速器的基本原理是一致的，都是通过导体转子与永磁转子产生相对运动，从而在导体转子上产生交变感应磁场，交变感应磁场与交变永磁场相互啮合，从而产生扭矩，将动力从动力侧传到负载侧。其均由导体转子、永磁转子、调节机构三部分组成。 第一代永磁调速器为盘状，而第二代永磁调速器为筒状。前者调节导体转子与永磁转子之间的距离也就是调节气隙大小，气隙大，传递的扭矩小，负载转速低，反之亦然。而后者则是通过调节永磁转子与导体转子之间的磁场啮合面积，实现传递扭矩大变化，啮合面大，则传递的扭矩大，负载转速高，反之亦然。 图4 第一代永磁调速器原理 图5 第二代永磁调速器原理 图6 第一代永磁调速器原理 图7 第二代永磁调速器原理 图8 第一代永磁调速器外型 图9 第二代永磁调速器外型 体积与重量比较 在传递同等功率条件下 第二代永磁调速器的外径比第一代永磁调速器小50-200mm； 第二代永磁调速器永磁转子的重量比第一代产品重量轻1/3左右； 第二代永磁调速器导体转子的重量比第一代产品轻1/3左右； 第二代永磁调速器的轴间距比第一代产品小50-150mm 由于第二代永磁调速器的重量轻、体积小，因此其转动惯量小，对系统的影响小。 安装与维护比较 永磁调速器对中要求都不高，因此安装都很方便，但是后者与前者相比，结构更简单，推拉机构更简单，可靠性高。前者推拉机构采用4个角接触轴承，结构很复杂，轴承更换工作量大；而后者采用2个角接触轴承，结构简单，轴承更换容易。 调速范围比较 第一代永磁调速器的调速范围为40-98%；而第二代永磁调速器的调速范围为0-98% 软启动功能比较 第一代永磁调速器为轻载启动；而第二代永磁调速器为零负载启动 过载保护比较 第一代永磁调速器为部分保护，不能完全脱开；而第二代永磁调速器为完全保护，可以将负载完全脱开。 允许轴向窜量比较 第一代永磁调速器，两边气隙均匀度有要求，一般要求不超过1mm，否则就会产生轴向附加载荷，对系统的轴承有损害，因此对于轴向窜量大的系统不能很好地应用；而第二代永磁调速器可容许轴向窜动量为10mm，不产生附加载荷。如下图所示。 图10 第一代永磁调速器两侧气隙均匀度有要求 图11 第二代永磁调速器没有要求 第一代永磁调速器可允许不同心度误差5mm，而第二代仅允许2mm。 推拉力比较 经过实验，前者的推拉