CN105939090A - 风道式导体钢盘和永磁涡流柔性驱动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及永磁涡流驱动技术领域，尤其涉及一种风道式导体钢盘和永磁涡流柔性驱动器，其特征在于，包括钢盘体、翅片和降噪封板，多个翅片绕圆周排布于钢盘体一侧的环形区域内，翅片的端部与降噪封板相连接，钢盘体、翅片和降噪封板之间形成空气流道，所述环形区域内翅片分布1周~3周。一种永磁涡流柔性驱动器，包括导体转子和永磁转子，所述导体转子上包括权利要求1‑8任一项所述的导体钢盘。另一种永磁涡流柔性驱动器，包括导体转子、永磁转子和调速装置，所述导体转子上包括权利要求1‑8任一项所述的导体钢盘。与现有技术相比，本发明的有益效果是：结构机械强度高，散热效果好，能降低导体温度5~10℃，降低运行噪声10dB。

Description

风道式导体钢盘和永磁涡流柔性驱动器

技术领域

本发明涉及永磁涡流柔性驱动技术领域，尤其涉及一种风道式导体钢盘和永磁涡流柔性驱动器。

背景技术

永磁涡流柔性驱动器包括永磁调速器和永磁耦合器，永磁调速器是在永磁耦合器的基础上加入调速机构，从而实现调速节能的一种装置，其主要用于大功率高压异步电动机的调速。目前，永磁调速器结构中主要包括永磁转子、导体转子和调速机构，调速机构主要用于调节永磁转子和导体转子之间在轴线方向上的相对位置，以改变永磁转子和导体转子耦合的有效部分，从而改变两者之间传递的扭矩，最终改变永磁调速器输出轴的转矩。因永磁调速器具有能实现平滑无极调速、高效节能、机械结构简单可靠、无需外接电源、柔性启动等优点，故其得到了广泛地应用。

美国马格钠福斯公司提出的申请号为98802726.7的中国发明专利申请说明书公开了一种可调节磁耦合器，其包括第一旋转轴、第二旋转轴、安装在第一旋转轴上的两个导体转子、两个安装在第二旋转轴上且各包括相应一组永磁铁的永磁转子，以及推拉机构，两个永磁转子位于两个导体转子之间，且每个永磁转子与所对的导体转子之间各保持有气隙，由导体转子和永磁转子形成的两个气隙在推拉机构的作用下可同时增大或减小，从而相应地增大或减小输出转矩，最终使得在电机保持恒定转速的前提下，负载设备得到不同的转矩而产生不同的转速。但是，上述可调节磁耦合器在实际使用中存在着较多的缺陷，主要体现在以下几个方面：

一、导体转子上由磁感应产生的涡电流发热量巨大，当提高设备的额定功率后，依靠现有的鳍片式散热片来强制空冷散热的作用有限（导体温度范围65~120℃），极易使永磁耦合器因高温而烧毁。

二、鳍片式散热片在永磁耦合器运转过程中产生的噪声问题非常严重（一般在85~90dB）。

上述主要缺陷的存在，影响了永磁涡流柔性驱动器的运转稳定性，限制了永磁涡流柔性驱动器的广泛推广和应用。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种风道式导体钢盘，用于导体转子结构中，在保留导体钢盘的连接强度前提下，提高其散热性能，并降低其运行时的噪声；其发明目的之二是提供一种永磁涡流柔性驱动器，该驱动器采用所述导体钢盘，用以降低散热过程中产生的噪声，降低工作过程中的导体温度。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样的：

风道式导体钢盘，包括钢盘体、翅片和降噪封板，多个翅片绕圆周排布于钢盘体一侧的环形区域内，翅片的端部与降噪封板相连接，钢盘体、翅片和降噪封板之间形成空气流道，所述环形区域内翅片分布1周~3周。

所述空气流道为抛物线形、渐开线形、螺线形的，封闭或半封闭的通道。

所述降噪封板为环形，其截面平直或内孔向外隆起成喇叭口，所述降噪封板平直段与钢盘体的间距H为30mm~60mm。

所述翅片为弧形，内圈翅片半径R1为160mm~170mm，其中心位于坐标X1（80mm~85mm），Y1（120mm~125mm）所在的环形区域同心圆上。

所述翅片为弧形，内圈翅片半径R1为160mm~170mm，其中心位于坐标X1（80mm~85mm），Y1（120mm~125mm）所在的环形区域同心圆上；中圈翅片半径R2为210mm~220mm，其中心位于坐标X2（85mm~90mm），Y2（165mm~170mm）所在的环形区域同心圆上。

所述翅片为弧形，内圈翅片半径R1为160mm~170mm，其中心位于坐标X1（80mm~85mm），Y1（120mm~125mm）所在的环形区域同心圆上；中圈翅片半径R2为210mm~220mm，其中心位于坐标X2（85mm~90mm），Y2（165mm~170mm）所在的环形区域同心圆上；外圈翅片半径R3为250mm~260mm，其中心位于坐标X3（100mm~105mm），Y3（190mm~195mm）所在的环形区域同心圆上。

所述降噪封板上设有能容纳翅片端部的孔，降噪封板与翅片采用塞焊相连接。

所述翅片的旋向为顺时针或逆时针。

一种永磁涡流柔性驱动器，所述驱动器包括导体转子和永磁转子，所述导体转子上包括导体钢盘，所述导体钢盘为权利要求1-8任一项所述的导体钢盘。

另一种永磁涡流柔性驱动器，所述驱动器包括导体转子、永磁转子和调速装置，所述导体转子上包括导体钢盘，所述导体钢盘为权利要求1-8任一项所述的导体钢盘。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1）本发明导体钢盘既是导体的附着体，又兼具有散热功能，当导体钢盘旋转工作时，抛物线形排列的翅片导引冷空气从翅片间的空气流道中高速穿过，使导体温降5~10℃。

2）本发明的翅片尖端被降噪封板连成一体，翅片尖端被固定起来，不会在高速气流的影响下发生共震而产生高频啸叫声，实践证明，能降低运行噪声10dB。

3）本发明可适用于多种规格的永磁涡流柔性驱动器，不管是永磁耦合器，还是永磁调速器，本发明导体钢盘做为标准结构可获得广泛应用。

附图说明

图1是本发明实施例一结构示意图；

图2是本发明实施例二结构示意图；

图3是本发明翅片分布实施例一结构示意图（隐藏降噪封板）；

图4是本发明翅片分布实施例二结构示意图（隐藏降噪封板）；

图5是本发明翅片分布实施例三结构示意图（隐藏降噪封板）；

图6是本发明翅片分布实施例四结构示意图（隐藏降噪封板）；

图7是图3中沿A-A线局部剖视放大图；

图8是本发明永磁涡流柔性驱动器实施例一结构示意图；

图9是本发明永磁涡流柔性驱动器实施例二结构示意图。

图中：1-钢盘体，2-翅片，3-降噪封板，4-空气流道，5-永磁转子，6-导体，7-间隔支架，8-螺栓，9-轮毂一，10-轮毂二，11-导体转子，12-调速装置，13-塞焊处。

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，是本发明风道式导体钢盘实施例一结构示意图，包括钢盘体1、翅片2和降噪封板3，多个翅片2绕圆周排布于钢盘体一侧的环形区域内，翅片2的端部与降噪封板3相连接，降噪封板3为环形，其截面平直，翅片的旋向为顺时针。钢盘体1、翅片2和降噪封板3之间形成抛物线形的空气流道4。当电机顺时针旋转工作时，冷空气从空气流道4的外侧向内侧流动，将热量带走，与鳍片式散热片结构相比，导体温降4~8℃，噪声降低8dB。

见图2，是本发明风道式导体钢盘实施例二结构示意图，包括钢盘体1、翅片2和降噪封板3，多个翅片2绕圆周排布于钢盘体一侧的环形区域内，翅片2的端部与降噪封板3相连接，降噪封板3为环形，内孔向外隆起成喇叭口，翅片的旋向为顺时针，钢盘体1、翅片2和降噪封板3之间形成抛物线形的空气流道4。当电机顺时针旋转工作时，冷空气从空气流道4的外侧向内侧流动，将热量带走，与鳍片式散热片结构相比，导体温降5~10℃，噪声降低10dB。

上述实施例中，降噪封板3平直段与钢盘体1的间距H为30mm~60mm，根据产品规格选择，在空间尺寸充裕的场合，宽敞的空气流道有利于提高散热效率和降低噪音。

见图3－图6，环形区域内翅片分布1周~3周均可，具体受产品直径尺寸和额定转速影响。当弧形翅片为1周分布时，内圈翅片半径R1为160mm~170mm，其中心位于坐标X1（80mm~85mm），Y1（120mm~125mm）所在的环形区域同心圆上。

当弧形翅片为2周分布时，内圈翅片半径R1为160mm~170mm，其中心位于坐标X1（80mm~85mm），Y1（120mm~125mm）所在的环形区域同心圆上；中圈翅片半径R2为210mm~220mm，其中心位于坐标X2（85mm~90mm），Y2（165mm~170mm）所在的环形区域同心圆上。

当弧形翅片为3周分布时，内圈翅片半径R1为160mm~170mm，其中心位于坐标X1（80mm~85mm），Y1（120mm~125mm）所在的环形区域同心圆上；中圈翅片半径R2为210mm~220mm，其中心位于坐标X2（85mm~90mm），Y2（165mm~170mm）所在的环形区域同心圆上；外圈翅片半径R3为250mm~260mm，其中心位于坐标X3（100mm~105mm），Y3（190mm~195mm）所在的环形区域同心圆上。

实施例中，翅片2的分布旋向为逆时针或顺时针两种，需与电机的旋转方向匹配。翅片顺时针分布时，电机亦为顺时针方向旋转，才能保证冷空气从导体钢盘外缘向内侧流动。

见图7，降噪封板3上设有能容纳翅片2端部的孔，降噪封板3与翅片2通过塞焊处13相连接，此连接方式能保证降噪封板3与翅片2的连接紧密，避免狭窄的空气流道影响焊接质量，造成夹渣、虚焊等质量问题。该结构有利于提高焊接效率，配合焊接胎具，可使本发明导体钢盘能做为标准结构用于多种规格的永磁涡流柔性驱动器产品中。

见图8，这是应用本发明导体钢盘的一种永磁涡流柔性驱动器，可用于电机与负载之间，此结构驱动器也被称为“永磁耦合器”，结构中包括导体转子11、永磁转子5、间隔支架7和螺栓8，导体转子11上包括钢盘体1、导体6、轮毂一9和轮毂二10，钢盘体1即为本发明导体钢盘结构，轮毂一9和轮毂二10用于连接电机和负载设备。这种驱动器可提供分离式缓冲启动，因为电机不需要克服负载惯性，因此能大大减小峰值电流、缩短浪涌持续时间，这种缓冲启动的效果可实现节约能源，减少设备磨损的目的。

见图9，这是应用本发明导体钢盘的另一种永磁涡流柔性驱动器，用于电机与负载之间，此结构驱动器也被称为“永磁调速器”，结构中包括导体转子11、永磁转子5和调速装置12，导体转子11上包括钢盘体1、翅片2、降噪封板3、导体6和间隔支架7，钢盘体1即为本发明导体钢盘结构。这种驱动器可提供分离式缓冲启动，实现输出转速和输出转矩的调节，使负载工作在最佳工况点上，因为电机不需要克服负载惯性，因此能大大减小峰值电流、缩短浪涌持续时间，这种缓冲启动的效果可实现节约能源，减少设备磨损的目的。

以上所述实施例仅是为详细说明本发明的目的、技术方案和有益效果而选取的具体实例，但不应该限制本发明的保护范围，凡在不违背本发明的精神和原则的前提下，所作的种种修改、等同替换以及改进，均应落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.风道式导体钢盘，其特征在于，包括钢盘体、翅片和降噪封板，多个翅片绕圆周排布于钢盘体一侧的环形区域内，翅片的端部与降噪封板相连接，钢盘体、翅片和降噪封板之间形成空气流道，所述环形区域内翅片分布1周~3周。

2.根据权利要求1所述的风道式导体钢盘，其特征在于，所述空气流道为抛物线形、渐开线形、螺线形的封闭或半封闭的通道。

3.根据权利要求1所述的风道式导体钢盘，其特征在于，所述降噪封板为环形，其截面平直或内孔向外隆起成喇叭口，所述降噪封板平直段与钢盘体的间距H为30mm~60mm。

4.根据权利要求1所述的风道式导体钢盘，其特征在于，所述翅片为弧形，内圈翅片半径R1为160mm~170mm，其中心位于坐标X1（80mm~85mm），Y1（120mm~125mm）所在的环形区域同心圆上。

5.根据权利要求1所述的风道式导体钢盘，其特征在于，所述翅片为弧形，内圈翅片半径R1为160mm~170mm，其中心位于坐标X1（80mm~85mm），Y1（120mm~125mm）所在的环形区域同心圆上；中圈翅片半径R2为210mm~220mm，其中心位于坐标X2（85mm~90mm），Y2（165mm~170mm）所在的环形区域同心圆上。

6.根据权利要求1所述的风道式导体钢盘，其特征在于，所述翅片为弧形，内圈翅片半径R1为160mm~170mm，其中心位于坐标X1（80mm~85mm），Y1（120mm~125mm）所在的环形区域同心圆上；中圈翅片半径R2为210mm~220mm，其中心位于坐标X2（85mm~90mm），Y2（165mm~170mm）所在的环形区域同心圆上；外圈翅片半径R3为250mm~260mm，其中心位于坐标X3（100mm~105mm），Y3（190mm~195mm）所在的环形区域同心圆上。

7.根据权利要求1所述的风道式导体钢盘，其特征在于，所述降噪封板上设有能容纳翅片端部的孔，降噪封板与翅片采用塞焊相连接。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的风道式导体钢盘，其特征在于，所述翅片的旋向为顺时针或逆时针。

9.永磁涡流柔性驱动器，所述驱动器包括导体转子和永磁转子，所述导体转子上包括导体钢盘，其特征在于，所述导体钢盘为权利要求1-8任一项所述的导体钢盘。

10.永磁涡流柔性驱动器，所述驱动器包括导体转子、永磁转子和调速装置，所述导体转子上包括导体钢盘，其特征在于，所述导体钢盘为权利要求1-8任一项所述的导体钢盘。