CN101242130A - 异步启动永磁同步传动联轴器 - Google Patents

Abstract

异步启动永磁同步传动联轴器，由主动转动体(1)和被动转动体(2)构成。其中主动转动体(1)由主动永磁体(11)、主动铜盘(12)和主动背轭(14)构成；被动转动体(2)由被动永磁体(21)、被动铜盘(22)和被动背轭(24)构成；该异步启动永磁同步传动联轴器的主动背轭(14)表面贴有开槽的主动铜盘(12)，主动铜盘槽(13)内采用极性相异且交错排列的主动永磁体(11)填充；被动转动体(2)由开槽的被动铜盘(22)和被动背轭(24)构成，被动铜盘槽(23)内采用被动永磁体(21)填充。主动转动体(1)固定于输入转轴(5)，被动转动体(2)固定于输出转轴(6)。

Description

异步启动永磁同步传动联轴器

技术领域

本发明涉及一种异步启动永磁同步传动联轴器，属于电动机制造的技术领域。

背景技术

永磁传动技术的应用已有几十年的历史，它的应用之一是将原动机的动力通过其轴上的外磁部件传递给工作轴上的内磁部件，内外磁部件由隔离罩分开，从而工作轴无须伸出所要封闭的空间，取消了动密封，实现了无密封、零泄漏。主要应用于化学工业、石油化工、医药、食品工业中的泵和压缩机、搅拌机与阀门等。目前我国流体机械大量使用的传统机械密封在国外的这些部门已逐渐被永磁传动所取代。

本发明讨论的异步启动永磁同步传动联轴器技术结合了永磁涡流传动技术的优点。通过高强度永磁极和铜盘的相互作用，实现电机和负载之间通过气隙磁场进行扭矩的传递；电机和负载之间相互保持独立运行，没有机械连结。此外，本发明采用了永磁极盘式结构，其散热性能较好。它主要由两个完全相同的部件组成，每个部件均是开槽的铜盘中嵌入永磁体，且与高导磁背轭紧固在一起。一个部件与驱动侧连接，构成主动体；另一个部件与负载侧连接，构成被动体。

本发明讨论的异步启动永磁同步传动联轴器的工作原理是：主动转动体(由主动铜盘、主动永磁体和主动背轭构成)和被动转动体(由被动铜盘、被动永磁体和被动背轭构成)可以自由地独立旋转，启动时，永磁体分别在对方感应涡流，涡流产生电磁力，使主动转动体和被动转动体相互吸引，从而带动被动转动体沿着与主动转动体相同的方向启动并开始加速旋转，达到传动目的，此时有涡流损耗；随着转速的升高，不同转动体中的铜盘中的涡流不断减小，直至最后牵入同步后涡流为零，此时不同转动体中的不同极性的永磁体相互吸引，产生同步转矩，主动转动体和被动转动体的转速相等，实现同步传动运行。

发明内容

技术问题：本发明所要解决的技术问题是提供一种输出功率、转矩大，并能实现异步启动和同步传动的异步启动永磁同步传动联轴器。

技术方案：为了提高电机的输出功率、转矩，本发明采用了特殊的电机结构，即在主动转动体和被动转动体上设置开槽的铜盘，各自的铜盘槽内采用永磁体填充，该结构比平板铜盘(不开槽)结构功率密度大，使得联轴器的传递功率更大，而在相同功率时，该结构比平板铜盘(不开槽)结构体积更小；由于采用磁极盘式结构，其散热性能较好。

铜盘开槽使得永磁体分别在对方铜盘内感应涡流，涡流与永磁体相互作用产生电磁力，充分利用了铜的导电性，实现了异步启动。随着负载侧转速升高，转差减小，两个转动体中的不同极性永磁相互吸引，将被动体牵入同步，产生同步转矩，从而实现同步传动。

本发明的异步启动永磁同步传动联轴器包括主动转动体和被动转动体，主动转动体由主动永磁体、主动铜盘和主动背轭构成；被动转动体由被动永磁体、被动铜盘和被动背轭构成。该异步启动永磁同步传动联轴器的主动转动体有对称的两块，其轴心处固定于输入转轴上，主动背轭的外表面贴有主动铜盘，主动铜盘槽内采用极性相异且交错排列的主动永磁体填充；被动转动体包括开槽的被动铜盘、被动背轭，被动背轭位于该装置的外侧，被动铜盘槽内采用极性相异且交错排列的被动永磁体填充；开槽的被动铜盘位于被动背轭的内侧，被动转动体固定于输出转轴上。

被动转动体采用开槽的被动铜盘，被动铜盘槽在被动铜盘的圆周上均匀分布，槽口朝向主动转动体，被动铜盘槽内由被动永磁体填充。

涡流路径：在开槽的被动铜盘上，环绕槽口在外围被动铜盘上形成环流。

有益效果：本发明由于引入了高强度的主动永磁体和被动永磁体，此外，由于在主动转动体和被动转动体上分别设置主动铜盘和被动铜盘，并分别在主动转动体的主动铜盘和被动转动体的被动铜盘内开槽，并分别采用主动永磁体和被动永磁体填充，可获得比普通永磁涡流传动装置更高的输出功率、转矩，并实现异步启动和同步传动，稳态运行主动体与被动体铜盘中无涡流，传动效率较高。

附图说明

图1是本发明异步启动永磁同步传动联轴器剖面示意图；

图2是本发明异步启动永磁同步传动联轴器主动开槽铜盘(铜盘槽内未放置永磁材料)示意图；

图3是本发明异步启动永磁同步传动联轴器主动开槽铜盘(铜盘槽内放置永磁材料)示意图；

图4是本发明异步启动永磁同步传动联轴器被动开槽铜盘(铜盘槽内未放置永磁材料)示意图；

图5是本发明异步启动永磁同步传动联轴器被动开槽铜盘(铜盘槽内放置永磁材料)及涡流示意图。

以上的图中有：主动转动体1、主动永磁极11、主动铜盘12、主动铜盘槽13、主动背轭14、被动转动体2、被动永磁极21、被动铜盘22、被动铜盘槽23、被动背轭24、输入转轴5、输出转轴6、轴承7。

具体实施方式

本发明的异步启动永磁同步传动联轴器包括主动转动体1和被动转动体2，主动转动体1由主动永磁体11、主动铜盘12和主动背轭14构成；被动转动体2由被动永磁体21、被动铜盘22和被动背轭24构成。该异步启动永磁同步传动联轴器的主动转动体1有对称的两块，其轴心处固定于输入转轴5上，主动背轭14的外表面贴有开槽的主动铜盘12，主动铜盘槽13内采用极性相异且交错排列的主动永磁体11填充；被动转动体2包括开槽的被动铜盘22、被动背轭24，被动背轭24位于该装置的外侧，被动铜盘槽22内采用极性相异且交错排列的被动永磁体21填充；开槽的被动铜盘22位于被动背轭24的内侧，被动转动体2固定于输出转轴6上。

被动转动体2采用开槽的被动铜盘22，被动铜盘槽23在被动铜盘22的圆周上均匀分布，槽口朝向主动转动体1，被动铜盘槽23内由极性相异且交错排列的被动永磁体21填充。

本发明采用了特殊的异步启动永磁同步传动联轴器结构，即在被动转动体2的被动铜盘22中开槽并采用极性相异且交错排列的被动永磁体21填充。主动转动体1固定于输入转轴5上；主动背轭14表面贴有开槽的主动铜盘12，主动铜盘槽13内采用极性相异且交错排列的主动永磁体11填充；被动转动体2由被动铜盘22与被动背轭24构成并固定于输出转轴6上；主动背轭14、被动背轭24均采用高导磁材料制成，被动铜盘槽23内填充极性相异且交错排列的被动永磁体21，输入转轴5和输出转轴6均采用非导磁钢。

此外，从提高电机气隙磁密和磁钢的热稳定性考虑，选择具有较高内禀矫顽力的钕铁硼永磁材料作为主动永磁体11和被动永磁体21的材料。

Claims (2)

1.一种异步启动永磁同步传动联轴器，包括主动转动体(1)和被动转动体(2)，主动转动体(1)由主动永磁体(11)、主动铜盘(12)和主动背轭(14)构成，被动转动体(2)由被动永磁体(21)、被动铜盘(22)和被动背轭(24)构成，其特征是：该异步启动永磁同步传动联轴器的主动转动体(1)有对称的两块，其轴心处固定于输入转轴(5)上，主动背轭(14)表面贴开槽的主动铜盘(12)，主动铜盘槽(13)内采用主动永磁体(11)填充；被动转动体(2)也有对称的两块，包括开槽的被动铜盘(22)和被动背轭(24)，被动背轭(24)位于该装置的外侧，被动铜盘槽(23)内采用被动永磁体(21)填充；开槽的被动铜盘(22)位于被动背轭(24)的内侧，被动转动体(2)固定于输出转轴(6)上。

2.根据权利要求1所述的异步启动永磁同步传动联轴器，其特征是被动转动体(2)采用开槽的被动铜盘(22)，被动铜盘槽(23)在被动铜盘(22)的圆周上均匀分布，槽口朝向主动转动体(1)，被动铜盘槽(23)内由被动永磁体(21)填充。

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