CN105375737A - 一种改进隐极型内转子磁阻式磁力耦合器 - Google Patents

一种改进隐极型内转子磁阻式磁力耦合器 Download PDF

Info

Publication number
CN105375737A
CN105375737A CN201510714993.3A CN201510714993A CN105375737A CN 105375737 A CN105375737 A CN 105375737A CN 201510714993 A CN201510714993 A CN 201510714993A CN 105375737 A CN105375737 A CN 105375737A
Authority
CN
China
Prior art keywords
internal rotor
rotor
external rotor
type magnetic
magnetic coupling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510714993.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105375737B (zh
Inventor
王宝超
邹继斌
赵猛
徐永向
王骞
江善林
赵博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN201510714993.3A priority Critical patent/CN105375737B/zh
Publication of CN105375737A publication Critical patent/CN105375737A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105375737B publication Critical patent/CN105375737B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)

Abstract

一种改进隐极型内转子磁阻式磁力耦合器。本发明涉及一种改进隐极型内转子磁阻式磁力耦合器。所述的外转子磁钢（4）为瓦片形，所述的瓦片形外转子磁钢（4）的外圆周面固定连接外转子（5），所述的外转子（5）为圆筒形；所述的圆柱形内转子（2）上沿轴向开有多组开槽（6），所述的外转子磁钢（4）包括至少一对瓦片形永磁体，所有的瓦片形永磁体依次紧密相贴设置，所有的瓦片形永磁体均为径向充磁或平行充磁，且每相邻的两个永磁体充磁方向相反；所述的圆柱形内转子（2）外圆周面上与每相邻两个瓦片形永磁体接缝处相对应位置开有一个圆弧形凹槽（9）。本发明用于隐极型内转子磁阻式磁力耦合器。

Description

一种改进隐极型内转子磁阻式磁力耦合器
技术领域
本发明涉及一种改进隐极型内转子磁阻式磁力耦合器。
背景技术
现有的磁力耦合器按工作原理可分为永磁式，鼠笼式和磁阻式。永磁式磁力耦合器的特点是：内外两个转子均含有永磁体，力密度大，传动效率高，但由于永磁体居里温度的限制，此类磁力耦合器不能应用于高温场合，且永磁体粘接工艺使用的有机粘接剂对工作所处的流体介质有污染；鼠笼式磁力耦合器中的一个转子为导体构成的鼠笼，不含永磁体，可用于高温场合，但其工作原理类似于感应电机，在传动时鼠笼中会感应出电流而导致额外的损耗，使传动效率降低，且感应电流会引起工作介质的电化学反应；磁阻式磁力耦合器中的一个转子仅由导磁材料构成，不含永磁体，既可以用于高温场合，又可获得比鼠笼型磁力耦合器更高的效率，现有磁阻式磁力耦合器为凸极结构，在流体介质中旋转时阻力较大，会导致整体传动效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用永磁体转子与隐极型磁阻转子相配合的结构。隐极转子不含永磁体，可工作于高温流体介质中；不含铜、铝等导体，无欧姆损耗，传动效率高；内转子和外转子均采用冲压好的硅钢片叠压成型，无装配粘接部件，整体机械强度大，可用于高转速工况的一种改进隐极型内转子磁阻式磁力耦合器。
上述的目的通过以下的技术方案实现：
一种改进隐极型内转子磁阻式磁力耦合器，其组成包括：外转子5、屏蔽套1、内转子2，所述的内转子2为圆柱形，所述的圆柱形内转子2的内圆周面固定设置在传动轴3上，所述的圆柱形内转子2的外圆周面与屏蔽套1的内圆周面之间设有内层间隙7，所述的屏蔽套1的外圆周面与外转子磁钢4的内圆周面之间设有外层间隙8，所述的外转子磁钢4为瓦片形，所述的瓦片形外转子磁钢4的外圆周面固定连接外转子5，并沿外转子5排列一周，所述的外转子5为圆筒形；所述的圆柱形内转子2上沿轴向开有多组开槽6，所述的外转子磁钢4包括至少一对瓦片形永磁体，所有的瓦片形永磁体依次紧密相贴设置，所有的瓦片形永磁体均为径向充磁或平行充磁，且每相邻的两个圆弧形永磁体充磁方向相反；所述的圆柱形内转子2外圆周面上与每相邻两个瓦片形永磁体接缝处相对应位置沿轴向开有一个圆弧形凹槽9。
所述的一种改进隐极型内转子磁阻式磁力耦合器，所述的多组开槽6相对于传动轴3中心对称设置，每组开槽6包括多对弧形槽，所述的多对弧形槽相对于传动轴3中心对称设置，每相邻两组的弧形槽的凸圆弧面相邻设置。
所述的一种改进隐极型内转子磁阻式磁力耦合器，每组弧形槽连接相邻的NS极，开槽的组数与外转子永磁体极对数相等。
所述的一种改进隐极型内转子磁阻式磁力耦合器，所述的圆柱形内转子2的外圆周面与所述的屏蔽套1的内圆周面之间的内层间隙7为0.7~3mm，所述的屏蔽套1的外圆周面与外转子磁钢4的内圆周面之间的外层间隙8为0.7~3mm。
所述的一种改进隐极型内转子磁阻式磁力耦合器，所述的内转子2和外转子5由冲压好的硅钢片叠压成型构成。
有益效果：
1.本发明的内转子采用导磁材料构成，不含永磁体，可工作于高温流体介质中；不含铜、铝等导体，无欧姆损耗，传动效率高达85-95%。
2.本发明的内转子和外转子采用冲压好的硅钢片叠压成型，整体机械强度大，可用于高转速达到2000-20000rpm的工况；无装配粘接部件，不使用粘接剂等有机材料和辅料，对工作时所处的流体介质无污染。隐极转子不产生感应电流，不会引起流体介质的电化学反应。
3.本发明通过在内转子上削除材料的方式（即在内转子的外圆周面上开设有圆弧形凹槽）对内转子磁路进行改进，相比未改进的，改进型可以使得峰值力矩传递能力提升30-50%，除去形状改变引起的高速运动时流体阻力转矩的增加，总有效力矩可提升20-36%。
4.本发明特别适用于流体介质中进行高速达到2000-20000rpm的隔离传动的场合。
附图说明：
附图1是本发明的延轴向剖面结构示意图。
附图2是附图1的A-A剖视图。
具体实施方式：
实施例1
一种改进隐极型内转子磁阻式磁力耦合器，其组成包括：外转子5、屏蔽套1、内转子2，所述的内转子2为圆柱形，所述的圆柱形内转子2的内圆周面固定设置在传动轴3上，所述的圆柱形内转子2的外圆周面与屏蔽套1的内圆周面之间设有内层间隙7，所述的屏蔽套1的外圆周面与外转子磁钢4的内圆周面之间设有外层间隙8，所述的外转子磁钢4为瓦片形，所述的瓦片形外转子磁钢4的外圆周面固定连接外转子5，并沿外转子5排列一周，所述的外转子5为圆筒形；所述的圆柱形内转子2上沿轴向开有多组开槽6，所述的外转子磁钢4包括至少一对瓦片形永磁体，所有的瓦片形永磁体依次紧密相贴设置，所有的瓦片形永磁体均为径向充磁或平行充磁，且每相邻的两个圆弧形永磁体充磁方向相反；所述的圆柱形内转子2外圆周面上与每相邻两个瓦片形永磁体接缝处相对应位置沿轴向开有一个圆弧形凹槽9。
实施例2
实施例1所述的一种改进隐极型内转子磁阻式磁力耦合器，所述的多组开槽6相对于传动轴3中心对称设置，每组开槽6包括多对弧形槽，所述的多对弧形槽相对于传动轴3中心对称设置，每相邻两组的弧形槽的凸圆弧面相邻设置。开槽使得隐极内转子在磁路上具有不对称性，可在隐极结构中产生类似凸极结构转子的凸极效应，从而产生磁阻转矩，实现磁力耦合。
实施例3
实施例2所述的一种改进隐极型内转子磁阻式磁力耦合器，每组弧形槽连接相邻的NS极，开槽的组数与外转子永磁体极对数相等。通过设置弧形槽，使得内外转子相对位置发生变化时，永磁体磁力线闭合磁路的磁阻变化相差最大，从而产生最大的磁阻转矩；圆弧形凹槽9可以降低极间漏磁，提高磁阻式磁力耦合器的转矩输出能力。
实施例4
实施例1所述的一种改进隐极型内转子磁阻式磁力耦合器，所述的圆柱形内转子2的外圆周面与所述的屏蔽套1的内圆周面之间的内层间隙7为0.7~3mm，所述的屏蔽套1的外圆周面与外转子磁钢4的内圆周面之间的外层间隙8为0.7~3mm。间隙的设置首先可以保证在一定的装配精度下内外转子的通过屏蔽套的隔离传动；更重要的是可以保证磁阻转子工作于高温流体介质时，永磁转子可设置扇叶和开槽对间隙进行强制空气冷却，避免永磁体因温度过高而产生退磁。
实施例5
实施例1所述的一种改进隐极型内转子磁阻式磁力耦合器，所述的内转子2外转子5由冲压好的硅钢片叠压成型构成。
工作原理为：内外转子静止时，外转子上的磁钢建立磁场，磁力线通过圆弧形永磁体、外转子、内转子中所开槽的槽间导磁材料部分构成闭合回路，此闭合路径为磁路中磁阻最小的部分；当外转子旋转时，内转子与外转子之间相对位置发生改变，磁路的磁阻会变大，由于磁力线总是要沿磁阻最小的路径闭合，所以会在内转子与外转子之间产生磁阻转矩，以阻碍内转子与外转子之间的相对运动；磁阻转矩最终会使得内外转子保持同步运动，从而完成非接触式磁力传动。
在内转子上沿轴向进行开槽；开槽分段进行，每段开槽之间留有一定的间隙保证外转子材料的连接宽度，连接宽度的选择应根据材料强度进行校核计算，以满足磁力耦合器工作时传递力矩与旋转时离心力所产生的合应力不会产生明显形变和断裂。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种改进隐极型内转子磁阻式磁力耦合器，其组成包括：外转子（5）、屏蔽套（1）、内转子（2），其特征是：所述的内转子（2）为圆柱形，所述的圆柱形内转子（2）的内圆周面固定设置在传动轴（3）上，所述的圆柱形内转子（2）的外圆周面与屏蔽套（1）的内圆周面之间设有内层间隙（7），所述的屏蔽套（1）的外圆周面与外转子磁钢（4）的内圆周面之间设有外层间隙（8），所述的外转子磁钢（4）为瓦片形，所述的瓦片形外转子磁钢（4）的外圆周面固定连接外转子（5），并沿外转子（5）排列一周，所述的外转子（5）为圆筒形；所述的圆柱形内转子（2）上沿轴向开有多组开槽（6），所述的外转子磁钢（4）包括至少一对瓦片形永磁体，所有的瓦片形永磁体依次紧密相贴设置，所有的瓦片形永磁体均为径向充磁或平行充磁，且每相邻的两个圆弧形永磁体充磁方向相反；所述的圆柱形内转子（2）外圆周面上与每相邻两个瓦片形永磁体接缝处相对应位置沿轴向开有一个圆弧形凹槽（9）。
2.根据权利要求1所述的一种改进隐极型内转子磁阻式磁力耦合器，其特征是：所述的多组开槽（6）相对于传动轴（3）中心对称设置，每组开槽（6）包括多对圆弧形槽，所述的多对圆弧形槽相对于传动轴（3）中心对称设置，每相邻两组的圆弧形槽的凸圆弧面相邻设置。
3.根据权利要求2所述的一种改进隐极型内转子磁阻式磁力耦合器，其特征是：每组弧形槽连接相邻的NS极，开槽的组数与外转子永磁体极对数相等。
4.根据权利要求1所述的一种改进隐极型内转子磁阻式磁力耦合器，其特征是：所述的圆柱形内转子（2）的外圆周面与所述的屏蔽套（1）的内圆周面之间的内层间隙（7）为0.7~3mm，所述的屏蔽套（1）的外圆周面与外转子磁钢（4）的内圆周面之间的外层间隙（8）为0.7~3mm。
5.根据权利要求1所述的一种改进隐极型内转子磁阻式磁力耦合器，其特征是：所述的内转子（2）和外转子（5）由冲压好的硅钢片叠压成型构成。
CN201510714993.3A 2015-10-29 2015-10-29 一种改进隐极型内转子磁阻式磁力耦合器 Active CN105375737B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510714993.3A CN105375737B (zh) 2015-10-29 2015-10-29 一种改进隐极型内转子磁阻式磁力耦合器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510714993.3A CN105375737B (zh) 2015-10-29 2015-10-29 一种改进隐极型内转子磁阻式磁力耦合器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105375737A true CN105375737A (zh) 2016-03-02
CN105375737B CN105375737B (zh) 2017-10-31

Family

ID=55377630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510714993.3A Active CN105375737B (zh) 2015-10-29 2015-10-29 一种改进隐极型内转子磁阻式磁力耦合器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105375737B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110994842A (zh) * 2019-12-24 2020-04-10 武汉万至达智能科技有限公司 一种拥有内聚磁特性的高性能永磁无刷电机

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59200863A (ja) * 1983-04-27 1984-11-14 Hitachi Ltd 回転導入駆動装置
JPH10290546A (ja) * 1997-02-13 1998-10-27 Daido Steel Co Ltd 回転電機のコギング防止構造
CN201027950Y (zh) * 2007-04-09 2008-02-27 刘新广 磁阻传动器
CN102611220A (zh) * 2012-03-14 2012-07-25 哈尔滨工业大学 单边永磁体的磁定位器
CN103683771A (zh) * 2013-12-05 2014-03-26 东南大学 一种隐含凸极的同性极式感应子电机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59200863A (ja) * 1983-04-27 1984-11-14 Hitachi Ltd 回転導入駆動装置
JPH10290546A (ja) * 1997-02-13 1998-10-27 Daido Steel Co Ltd 回転電機のコギング防止構造
CN201027950Y (zh) * 2007-04-09 2008-02-27 刘新广 磁阻传动器
CN102611220A (zh) * 2012-03-14 2012-07-25 哈尔滨工业大学 单边永磁体的磁定位器
CN103683771A (zh) * 2013-12-05 2014-03-26 东南大学 一种隐含凸极的同性极式感应子电机

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110994842A (zh) * 2019-12-24 2020-04-10 武汉万至达智能科技有限公司 一种拥有内聚磁特性的高性能永磁无刷电机

Also Published As

Publication number Publication date
CN105375737B (zh) 2017-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107959361B (zh) 永磁力矩电机的定子以及具有高转矩密度的永磁力矩电机
CN112564346B (zh) 一种高转矩密度轴向磁场永磁电机转子结构及其电机
CN102420475A (zh) 一种永磁同步电机
CN206742983U (zh) 一种永磁同步伺服电机
CN103647423A (zh) 一种定转子永磁型游标电机
CN103607097B (zh) 一种用于永磁涡流传动装置的平盘型聚磁式磁路结构
CN101662198A (zh) 定子表面贴装式双凸极永磁电机
CN105119454A (zh) Halbach阵列式永磁直流无刷电机
CN107425630B (zh) 一种交替极内置式永磁电机转子
CN108880038B (zh) 混合极转子及电机
CN105490414A (zh) 永磁转子及永磁电机
CN105048659A (zh) 一种电机用定子铁芯及电机
CN102545433A (zh) 旋转电机的切向式转子
CN109004777A (zh) 一种磁通反向爪极电机组件
CN105375737A (zh) 一种改进隐极型内转子磁阻式磁力耦合器
CN105162297A (zh) 一种改进隐极型外转子磁阻式磁力耦合器
CN207353934U (zh) 一种稀土永磁电机的转子结构
CN105226912A (zh) 一种隐极型内转子磁阻式磁力耦合器
CN106505760A (zh) 一种转子分段的交替极永磁电机
CN106451854A (zh) 一种叉指交替极永磁电机
CN206650564U (zh) 一种磁悬浮磁通切换电机
CN110875656A (zh) 电机转子、电机以及电动汽车
CN105162298A (zh) 一种隐极型外转子磁阻式磁力耦合器
CN107565786B (zh) 一种永磁同步电机
CN102624119A (zh) 一种用于汽车eps电机的转子结构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant