CN102255474A - 一种组合式电磁调速系统 - Google Patents

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王大志
马忠威
王旭
江宁
冷明智
周纬仑
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Abstract

本发明涉及一种组合式电磁调速系统，其特征是，包括内筒转子、内盘转子和外筒转子，内筒转子端部内周和外周上分别设有软磁体一和软磁体二，外筒转子内周设有永磁体一，内盘转子外周设有永磁体二，输入轴和输出轴同轴耦合时，永磁体一与软磁体二之间、软磁体一与永磁体二之间分别形成气隙，软磁体一和软磁体二上分别设有线圈，输出轴上还设有导电滑环，线圈经导电滑环、电刷与直流电源相连接。与现有技术相比，本发明的优点是：1)软磁体硅钢片为低矫顽力和高磁导率的磁性材料，能减少退磁现象，有利于提高传动扭矩；2)通过电流调节器控制软磁体中电流大小和方向，实现对软磁体中磁性的大小和方向的控制；3)开放式结构，有效防止涡流发热。

Description

一种组合式电磁调速系统
技术领域
本发明涉及永磁调速技术领域，特别涉及一种组合式电磁调速系统。
背景技术
永磁调速器是利用永磁体产生磁场，磁场穿过气隙把主动轴和从动轴耦合在一起，一般可通过调节气隙或永磁体相对面积来调节耦合磁场大小实现调速，随着永磁调速技术的发展，永磁耦合调速系统应用越来越广泛了。
盘型结构的调速器，是通过调节永磁体和铜盘之间的气隙来改变输出转矩，从而实现调速的目的。这类磁耦合系统的缺陷是：磁体体积小，产生力矩小，调速范围有限；结构封闭，不易散热；易产生退磁现象。
筒型结构的调速器，是通过调节永磁体之间的接触面积的大小来改变输出转矩，来实现调速的目的。这类磁耦合系统的缺陷是：结构复杂，增加了设计难度；磁体接触面积有限，产生力矩小，调速范围有限。
发明内容
本发明的目的是提供一种组合式电磁调速系统，克服现有技术的不足，将筒型与盘型两种结构相结合，实现系统的稳定调速，简化结构，提高扭矩传递效率。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种组合式电磁调速系统，其特征在于，包括内筒转子、内盘转子、外筒转子、导电滑环、电刷和直流电源，外筒转子与内盘转子同轴设置在输入轴端，内筒转子设置在输出轴端，内筒转子端部内周和外周上分别设置有软磁体一和软磁体二，外筒转子内周设有永磁体一，内盘转子外周设有永磁体二，输入轴和输出轴同轴耦合时，内筒转子分别与外筒转子和内盘转子同轴嵌套，永磁体一与软磁体二之间、软磁体一与永磁体二之间分别形成气隙，所述的软磁体一、软磁体二、永磁体一、永磁体二均为弧形，软磁体一和软磁体二上分别设有线圈，输出轴上还设有导电滑环，线圈经导线、导电滑环与电刷相连接，电刷与直流电源相连接。
所述软磁体一和软磁体二上所绕线圈，周向相邻线圈旋向相反，径向相邻线圈旋向相同。
所述的永磁体一与外筒转子间、软磁体一和软磁体二分别与内筒转子间、永磁体二与内盘转子间还设有铁衬。
所述的电刷与直流电源之间还设有调节线圈内电流大小的电流调节器。
所述软磁体为硅钢片。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1)软磁体为低矫顽力和高磁导率的磁性材料，能减少退磁现象，有利于提高传动扭矩，加入铁衬，有利于形成闭合磁路，减少回路磁阻；2)采用电磁调速原理，通过电流调节器控制软磁体中电流大小和方向，实现对软磁体中磁性的大小和方向的控制；3)两组软磁体与永磁体产生的力矩合力大于单组软磁体与永磁体产生的力矩，提高了工作效率；4)为减少涡流损耗，软磁体选用硅钢片(铁硅合金)叠成；5)开放式筒型结构，有效防止涡流发热，不必设计散热装置，从而简化了结构，永磁体面积可以做的较大，因此产生的力矩也大，提高了做功效率。
附图说明
图1是本发明实施例结构示意图；
图2是图1中A-A剖视图；
图3是图1中B-B剖视图。
图中：1-输入轴  2-电流调节器  3-导电滑环  4-电刷  5-直流电源  6-软磁体一7-软磁体二  8-内筒转子  9-外筒转子  10-永磁体一  11-线圈  12-永磁体二  13-铁衬  14-内盘转子  15-气隙  16-输出轴  17-导线
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
见图1、见图2、图3，是本发明一种组合式电磁调速系统实施例结构示意图，包括内筒转子8、内盘转子14、外筒转子9、导电滑环3、电刷4和直流电源5，外筒转子9与内盘转子14同轴设置在输入轴1端，内筒转子8设置在输出轴16端，内筒转子8端部内周和外周上分别设有硅钢片(铁硅合金)制成的软磁体一6和软磁体二7，外筒转子9内周设有永磁体一10，内盘转子14外周设有永磁体二12，永磁体一10和永磁体二12为钕铁硼磁铁，输入轴1和输出轴16同轴耦合时，内筒转子8分别与外筒转子9和内盘转子14同轴嵌套，永磁体一10与软磁体二7之间、软磁体一6与永磁体二12之间分别形成气隙15，所述的软磁体一6、软磁体二7、永磁体一10、永磁体二12均为弧形，与筒型结构相吻合，可以得到均匀的环形气隙，有利于提高传动扭矩，软磁体一6和软磁体二7上分别设有线圈11，输出轴16上还设有导电滑环3，线圈11经导线17与导电滑环3相连接，导电滑环3与电刷4表面滑动接触，电刷4分别与直流电源5正负电极相连接，电刷4与直流电源5之间还可设有调节线圈内电流大小的电流调节器2，实现输出轴16转速的精确调节。
软磁体一6和软磁体二7上所绕线圈11，周向相邻线圈旋向相反，径向相邻线圈旋向相同，从而在相邻软磁体上形成相反的磁场，满足电磁调速器工作条件。永磁体一10与外筒转子9之间、软磁体一6和软磁体二7分别与内筒转子8之间、永磁体二12与内盘转子14之间还设有铁衬13，以减少磁路中磁阻。

Claims (6)

1.一种组合式电磁调速系统，其特征在于，包括内筒转子、内盘转子、外筒转子、导电滑环、电刷和直流电源，外筒转子与内盘转子同轴设置在输入轴端，内筒转子设置在输出轴端，内筒转子端部内周和外周上分别设置有软磁体一和软磁体二，外筒转子内周设有永磁体一，内盘转子外周设有永磁体二，输入轴和输出轴同轴耦合时，内筒转子分别与外筒转子和内盘转子同轴嵌套，永磁体一与软磁体二之间、软磁体一与永磁体二之间分别形成气隙，所述的软磁体一、软磁体二、永磁体一、永磁体二均为弧形，软磁体一和软磁体二上分别设有线圈，输出轴上还设有导电滑环，线圈经导线、导电滑环与电刷相连接，电刷与直流电源相连接。
2.根据权利要求1所述的一种组合式电磁调速系统，其特征在于，所述软磁体一和软磁体二上所绕线圈，周向相邻线圈旋向相反，径向相邻线圈旋向相同。
3.根据权利要求1或2所述的一种组合式电磁调速系统，其特征在于，所述的永磁体一与外筒转子间、软磁体一和软磁体二分别与内筒转子间、永磁体二与内盘转子间还设有铁衬。
4.根据权利要求3所述的一种组合式电磁调速系统，其特征在于，所述的电刷与直流电源之间还设有调节线圈内电流大小的电流调节器。
5.根据权利要求3所述的一种组合式电磁调速系统，其特征在于，所述筒形转子外壁设有散热器。
6.根据权利要求3所述的一种组合式电磁调速系统，其特征在于，所述软磁体为硅钢片。
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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