两极工作式永磁耦合调速器的研究与开发

    永磁耦合器是通过导磁体和永磁体之间的气隙实现由电动机到负载的转矩传输的装置,可实现电动机和负载间无机械连接的传动方式。由于是空载启动,其启动电流大大减小,这样对电网的冲击就相当小,解决了在不需加电网拓容的前提下增加电动机组难题,消除"大马拉小车"现像,从而实现了节能减排的效果。两极工作式永磁盘结构不但增强了驱动能力,而且减少了永磁耦合调速器的轴向距离。耦合调速器轴向力两侧分别控制并相互中和的方法消除了轴向力对电机轴承的负面影响,延长了电机的使用寿命。智能化闭环气隙控制系统,实现了对负载转数和扭矩的精密调节,并可根据实时检测到的电动机电流来自动调节气隙,从而实现稳定电流的目的。

    我国是能耗大国，能源利用率较低，特别在电机驱动负载的系统中，匹配常常出现不合理状况，这些驱动设备通常都是根据生产过程中可能出现的最大负荷来选择，但实际系统额定工作点往往比设计值要小得多。目前很多地方大部分风机、泵类负载都采用挡板或阀门的机械节流方式来调节风量或流量，“大马拉小车”现象严重，设备长期低负荷运行，能量浪费非常严重。如果对风机、泵类负载采用调速控制，其节电可达20%～70%，不但节电效果显著，而且对于满足生产工艺的要求，保证产品的质量，起到了非常重要的作用，经济效益十分显著。两极工作式永磁耦合器是通过导磁体和永磁体之间的气隙实现由电动机到负载的转矩传输的装置，可实现电动机和负载间无机械连接的传动方式，由于是空载启动，其启动电流大大减小，这样对电网的冲击就相当小，解决了在不需加电网拓容的前提下增加电动机组难题，消除“大马拉小车”现像，从而实现了节能减排的效果。

    永磁耦合轴向力的中和与消除 

    针对以上问题，我们采用两侧轴向力分别控制，最终达到中和的方法进行设计（如图3所示），即在导磁盘的两侧固定端分别安装了压力传感器，用来检测永磁盘两侧磁力是否有所不同。当压力传感器检测到永磁盘的两侧磁力大小不一致时，控制系统会对某伺服电机发出指定，由伺服电机控制永磁盘与导磁盘的气隙直至两侧轴向力值一致，由于两侧轴向力方向相反，大小一致，相互抵消。从而避免了轴向力对电机所带来的负面影响。

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