將負載轉速在工頻轉速與永磁調速之間切換的設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于動力領域，特別設及一種將負載轉速在工頻轉速與永磁調速之間 切換的設備。
【背景技術】
[0002] 大型旋轉設備，如風機和累等，一方面，為了運行安全，設計裕量都較大，另一方 面，由于風機和累等設備不能滿負荷運行，有些設備甚至長期處于低負荷，風機和累的流量 分別通過擋板和閥口控制，造成較大的節流損失。負載的功率和電機轉速成=次方比例關 系，低負荷時工頻轉速的情況下電機本身耗能較大，如果能夠在負載低負荷時將電機轉速 適當降低將存在較大的降耗空間。因此，調速設備：變頻器和永磁調速器，應運而生。 陽00引根據公式
（式中〇1、〇2、叫、112、口1、口2分別表示不同工況 下的流量、轉速和功率），可知流量與轉速成一次方正比例關系、功率與轉速成=次方正比 例關系，當需求流量降低時，正比例降低轉速的同時，出力僅是原來的S次方關系，因此降 低電機轉速時電耗降低遠遠高于轉速降低幅度。
[0004] 變頻調速技術的基本原理是根據電機轉速與工作電源輸入頻率成正比的關系：n=60Xf(I-S)/p(式中n、f、s、p分別表示轉速、輸入頻率、電機轉差率、電機磁極對數）；通 過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉速的目的。目前變頻調速技術比較成熟，可W 用于目前幾乎所有的變負荷旋轉設備，節能效果顯著。并且變頻調速器可W實現在線切換， 一旦變頻器出現故障，可W在線將變頻切換到工頻運行，不影響整個系統的安全運行。但 是，由于變頻器對環境適應能力強，對粉塵和高溫敏感，需要將變頻器單獨安置在空調密閉 房內，另一方面，變頻器壽命短、維護量大，模塊老化較快、更換頻率高，所W目前即使變頻 器已經廣泛應用，但是由于其結構和性能的局限性，垢病一直存在而不能徹底解決。 陽〇化]永磁調速器是類似于變頻器的一類調速設備，它是通過銅導體和永磁體之間的氣 隙實現由電動機到負載的轉矩傳輸。該技術實現了在驅動（電動機）和被驅動（負載） 側沒有機械鏈接。其工作原理是一端稀有金屬氧化物棚鐵欽永磁體和另一端感應磁場相 互作用產生轉矩，通過調節永磁體和導體之間的氣隙就可W控制傳遞的轉矩，從而實現負 載速度調節。永磁調速器占地面積小，不需要另外加蓋安裝房子和空調降溫，平時維護量 小，設備壽命長，但是永磁調速器存在一個目前不能普遍應用的弱點，那就是由于永磁調速 器直接安裝在電機和負載之間，一旦永磁調速器出現故障，只能停機，然后再對永磁調速器 檢修，如果不能很快將故障排除，只能將永磁調速器拆除返廠，將電機前移，重新與負載連 接固定。對于沒有備用的大型旋轉設備來說，永磁調速器故障后不能很快切換到工頻是用 能單位不能接受的一個主要缺陷，也是主體發電廠在風機方面遲遲沒有采用永磁調速的原 因。 【實用新型內容】
[0006] 為了解決上述問題，本實用新型提供一種將負載轉速在工頻轉速與永磁調速之間 切換的設備，其包括：永磁調速單元、工頻轉速單元和切換單元；所述永磁調速單元設置于 所述負載和為所述負載旋轉提供源動力的電動機之間，具有：永磁調速器，用于對負載的轉 速進行調節；第一主傳動軸，所述第一主傳動軸的右側與所述永磁調速器的主動轉子側連 接，所述第一主傳動軸的左側與待連接的所述電動機的輸出軸傳動連接；W及第二主傳動 軸，所述第二主傳動軸的左側與所述永磁調速器的從動轉子側連接，所述第二主傳動軸的 右側與待連接的所述負載的輸入軸傳動連接；所述工頻轉速單元設置于所述負載和所述電 動機之間，具有：第=傳動軸，所述第=傳動軸的左側與待連接的所述電動機的輸出軸傳動 連接，所述第=傳動軸的右側與待連接的所述負載的輸入軸傳動連接；所述切換單元用于 使所述永磁調速單元和所述工頻轉速單元在所述負載和所述電動機之間切換。
[0007] 在如上所述的設備中，優選，所述第一主傳動軸的左側和所述第二主傳動軸的右 側均沿各自傳動軸的軸向方向設置有第一插口；所述第一主傳動軸的第一插口套接于所述 電動機的輸出軸，且所述第一主傳動軸的第一插口和所述電動機的輸出軸依次經第一插銷 穿過，W實現所述第一主傳動軸和所述電動機的傳動連接；所述第二主傳動軸的第一插口 套接于所述負載的輸入軸，且所述第二主傳動軸的第一插口和所述負載的輸入軸依次經第 二插銷穿過，W實現所述第二主傳動軸和所述負載的輸入軸傳動連接。
[0008] 在如上所述的設備中，優選，所述第一主傳動軸的左側和所述第二主傳動軸的右 側均套接有齒輪；所述第一主傳動軸的左側通過齒輪曬合與所述電動機的輸出軸傳動連 接；所述第二主傳動軸的右側通過齒輪曬合與所述負載的輸入軸傳動連接。
[0009] 在如上所述的設備中，優選，所述第=傳動軸的左側和右側沿所述第=傳動軸的 軸向方向均設置有第二插口；所述第=傳動軸的左側的第二插口套接于所述電動機的輸出 軸，且所述第=傳動軸的第二插口和所述電動機的輸出軸依次經第一插銷穿過，W實現所 述第=傳動軸和所述電動機的傳動連接；所述第=傳動軸的第二插口套接于所述負載的輸 入軸，且所述第=傳動軸的第二插口和所述負載的輸入軸依次經第二插銷穿過，W實現所 述第=傳動軸和所述負載的輸入軸傳動連接。
[0010] 在如上所述的設備中，優選，所述切換單元包括：用于驅動所述永磁調速單元做水 平往復運動的第一伸縮機構和用于驅動所述工頻轉速單元做水平往復運動的第二伸縮機 構；所述第一伸縮機構和所述第二伸縮機構均具有：驅動單元和鉤爪；所述驅動單元用于 為所述鉤爪的水平往復運動提供驅動力；所述鉤爪的基部與所述驅動單元的伸縮端連接， 所述鉤爪的爪部形成有開口，W卡住待運動的所述第一主傳動軸或第二主傳動軸或第=傳 動軸。
[0011] 在如上所述的設備中，優選，所述永磁調速單元還包括：滑軌，所述滑軌的一端設 置于所述永磁調速器的底端，所述滑軌的另一端延伸至所述負載和所述電動機之間。
[0012] 本實用新型實施例通過上述技術方案帶來的有益效果如下：
[0013] 通過在負載和電動機之間設置永磁調速單元、工頻轉速單元和切換單元，實現了 在正常運行情況下與永磁調速器連接的傳動軸（即第一主傳動軸和第二主傳動軸）投入 運行，一旦永磁調速器發生故障，將永磁調速器解列，第一主傳動軸和第二主傳動軸退出運 行，備用傳動軸（即第=傳動軸）投入運行。采用前述控制切換方式，即使采用手動操作， 也僅幾分鐘就可W實現切換，避免了將永磁調速器拆除施工等操作，不僅大大節省了時間 和人工，更是避免了機組長時間不能帶負載運行而造成的經濟效益和社會影響。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型實施例提供的一種將負載轉速在工頻轉速與永磁調速之間切 換的設備的結構示意圖；
[0015] 圖2為本實用新型實施例提供的一種電動機和第=傳動軸通過第二插口和第一 插銷傳動連接的結構示意圖；
[0016]圖3為本實用新型實施例提供的另一種將負載轉速在工頻轉速與永磁調速之間 切換的設備的結構示意圖；
[0017] 圖中，符號說明如下：
[0018] 2電動機、3負載、11永磁調速器、12第一主傳動軸、13第二主傳動軸、
[0019] 14第S傳動軸、15第一插口、16第一插銷、17第二插口、18第二插銷、
[0020] 19齒輪、41第一伸縮機構、42第二伸縮機構。
【具體實施方式】
[0021] 為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新 型實施方式作進一步地詳細描述。
[0022] 參見圖1~3,本實用新型提供了一種將負載轉速在工頻轉速與永磁調速之間切 換的設備，其包括：永磁調速單元、工頻轉速單元和切換單元。永磁調速單元和工頻轉速單 元均設置于電動機2和負載3之間，為了切換便捷，永磁調速單元和工頻轉速單元分列于電 動機2的輸出軸或負載3的輸入軸的軸線兩側。電動機2用于驅動負載3運轉，負載3為 旋轉設備，例如風機，累。
[0023]具體而言，永磁調速單元具有：永磁調速器11、第一主傳動軸12和第二主傳動軸 13。永磁調速器11用于對負載3的轉速進行調節，在調節過程中不改變電動機的轉速，即不 改變電動機輸出軸的轉速。第一主傳動軸12的右側與永磁調速器11的主動轉子側連接， 第一主傳動軸12的左側與待連接的電動機2的輸出軸傳動連接。第二主傳動軸13的左側 與永磁調速器11的從動轉子側連接，第二主傳動軸13的右側與待連接的負載3的輸入軸 傳動連接。應用時，在電動機輸出軸的驅動下，第一主傳動軸12的旋轉，進而帶動與第一主 傳動軸連接的永磁調速器11的主動轉子側旋轉，繼而帶動永磁調速器11的從動轉子側旋 轉，從而帶動第二主傳動軸13的旋轉，實現與第二主傳動軸13的連接的負載3的旋轉，當 對負載轉速進行調節時，通過控制永磁調速器的氣隙即可。由于負載旋轉速度的調節經過 了永磁調速器的處理，因此可W稱負載工作在永磁調速模式。實際中，負載長期處于低負荷 運行，為了降低能耗，因此負載3在正常運行時工作在永磁調速模式。
[0024]工頻轉速單元具有：第=傳動軸14,其左側與待連接的電動機2的輸出軸傳動連 接，其右側與待連接的負載3的輸入軸傳動連接。應用時，在電動機的輸出軸驅動下，第= 傳動軸14旋轉，從而帶動與第=傳動軸連接的負載3旋轉，由于負載旋轉速度與電動機2 的輸出軸轉速一致，因此可W稱負載工作在工頻轉速模式。
[00巧]切換單元用于使永磁調速單元和工頻轉速單元擇一地與電動機2和負載3連接，W實現負載轉速在工頻轉速和永磁調速之間切換。下面W負載轉速由永磁調速切換到工頻 轉速為例對切換的過程進行說明：通過移動第一主傳動軸和第二主傳