筒式永磁调速器与盘式永磁调速器的对比

1 基本原理比较

盘式永磁调速器与筒式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。

盘式永磁调速器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，其结构如图1所示。而筒式永磁调速器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，其结构如图2所示。

导体导体气隙永磁体永磁体气隙

图1 盘式永磁调速器的工作原理图

导体啮合面导体啮合面永磁体永磁体

图2 筒式永磁调速器的工作原理图

2 调速平滑性比较

移动相同的行程，筒式永磁调速器速度的变化比盘式小，调速平滑性明显比盘式结构好，速度稳定性高，且线性度更好，套筒式永磁调速器调速精度是盘式永磁调速器的3倍。

导体导体永磁体永磁体电机负载电机负载x初始位置x筒式永磁调速器n输出转速（r/min）Δn2Δx盘式永磁调速器005102030405060708090100110120行程（mm）Δn1x

图3 盘式与筒式调速平滑性及调速精度对比

3 轴向力和调节力比较

盘式永磁调速器磁力方向为轴向，轴向力较大,即使采用了笼状结构，也很难做到轴向力完全平衡；筒式永磁调速器磁力方向为径向，轴向力很小。

盘式结构的调节力为两边轴向力之和，即F调=|F1|+|F2|，调节力大；筒式结构的轴向力小，因此调节力也小。

F1F2 图4 盘式与筒式调速轴向力对比

4 调节方式

盘式永磁调速器采用齿轮齿条的方式调节，用于粉尘含量高的场合容易因粉尘堆积导致调节不畅；筒式永磁调速器采用滑块螺旋槽的方式调节，不仅减小了调节力，且不易受环境影响。

5 散热方便性

盘式永磁调速器的发热面在侧面，风冷型结构易形成风道，散热性较好，但水冷型则需要在侧面开槽，用来引导冷却水对设备散热，为防止结垢堵住水槽，对水质的要求较高；筒式永磁调速器的发热面在圆周面上，目前通过对风冷型散热片角度、高度等进行大量的实验，已能解决500kW以下设备散热的问题，水冷型设备则直接采用喷淋的方式，结构简单。

6 噪音比较

盘式永磁调速器噪音大，在设备旁边0.5米处测量，噪音一般在110~130dB，需要加消音设备；而筒式永磁调速器噪音小，在永磁调速器旁边0.5米处测量，噪音一般在80~95dB，普通防护罩即可。

7 安装难度

盘式永磁调速器的安装对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；而筒式永磁调速器可容许轴向窜动量为10mm，不产生附加载荷。盘式永磁调速器可允许不同心度误差5mm，而筒式仅允许1mm。盘式和筒式结构轴向窜动量比较如图5、6所示。

图5 盘式永磁调速器两侧气隙均匀度有要求 6 筒式永磁调速器没有要求

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