CN108551251A - 一种转差自适应式磁力耦合器传动装置 - Google Patents
一种转差自适应式磁力耦合器传动装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108551251A CN108551251A CN201810646375.3A CN201810646375A CN108551251A CN 108551251 A CN108551251 A CN 108551251A CN 201810646375 A CN201810646375 A CN 201810646375A CN 108551251 A CN108551251 A CN 108551251A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- outer rotor
- rotor assembly
- sleeve
- magnetic coupling
- flange
- 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.)
- Pending
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
- H02K49/10—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the permanent-magnet type
- H02K49/102—Magnetic gearings, i.e. assembly of gears, linear or rotary, by which motion is magnetically transferred without physical contact
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
- H02K49/10—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the permanent-magnet type
- H02K49/104—Magnetic couplings consisting of only two coaxial rotary elements, i.e. the driving element and the driven element
- H02K49/106—Magnetic couplings consisting of only two coaxial rotary elements, i.e. the driving element and the driven element with a radial air gap
Abstract
本发明公开了一种转差自适应式磁力耦合器传动装置，包括外转子总成、内转子总成和皮带轮。所述的外转子总成包括外转子轭铁、外转子法兰和永磁体；所述的内转子总成包括套筒、内轭铁、法兰式套筒、动力输出轴、外轴承及内轴承；所述的外转子总成与内转子总成之间有一层均匀的气隙。本发明采用磁力耦合的传动方式，可在套筒表面上产生感应电流，由于该感应电流与转差正相关，即永磁体与套筒之间的转差增大时，套筒表面的感应电流也增大，反之，则减小；也就是说，本发明所述的磁力耦合器可根据外界负载的变化自动调节转差，以满足负载转矩与电机输出转矩的平衡关系。本发明可有效降低电机在大惯量、变载荷工况条件下的峰值转矩，节约能源。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁力耦合器传动装置，特别是一种转差自适应式磁力耦合器传动装置。
背景技术
目前油田、矿山及港口所用的传动系统一般均由异步电机+皮带轮组成，所处的工况为大惯量、变载荷，表现为电机输出的峰值转矩很高，但平均有效转矩却较低，对电机的运行要求是具有大起动转矩、高运行效率及较宽的经济运行范围。
上述传动系统一般均采用能满足较大起动转矩要求的大容量异步电动机，但由于其正常工作时的平均有效转矩较小(一般仅为额定值的30％)，因此上述工况条件下的异步电机工作效率和功率因数均较低，电能浪费严重。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明要提供一种转差自适应式磁力耦合器传动装置，可根据上述传动系统输出转矩的大小，自动调节磁力耦合器内、外转子的转差，以此降低电机输出的峰值扭矩，使其接近于平均有效输出转矩，从而节省电能。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种转差自适应式磁力耦合器传动装置，包括外转子总成、内转子总成和皮带轮。
所述的外转子总成包括外转子轭铁、外转子法兰和永磁体；所述的外转子轭铁为套筒结构；永磁体采用N、S极相互交错的排列方式沿环向安装在外转子轭铁的内圆表面；外转子法兰为阶梯轴结构，并压制在电机输出轴上，通过螺栓与外转子轭铁连接为一体。
所述的内转子总成包括套筒、内轭铁、法兰式套筒、动力输出轴、外轴承及内轴承；所述的套筒压制在内轭铁的外圆表面上；内轭铁为工字形套筒结构并采用焊接方式与法兰式套筒连接为一体；动力输出轴为阶梯轴结构，其左端通过螺栓与法兰式套筒连接为一体，右端通过键与皮带轮连接并将动力输出；外轴承及内轴承的内环压制在外转子法兰的外表面上；外轴承及内轴承的外环压制在法兰式套筒的内表面上。
所述的外转子总成与内转子总成之间有一层均匀的气隙，即外转子总成中永磁体与内转子总成中的套筒之间有一层均匀气隙。
进一步地，所述的外轴承及内轴承的内环压制在外转子法兰小直径段的外表面上。
进一步地，所述的套筒由导体材料组成。
本发明与现有异步电机+皮带轮技术相比，具有如下显而易见的突出实质性特点及显著优点：
本发明采用磁力耦合的传动方式，可在套筒表面上产生感应电流，由于该感应电流与转差正相关，即永磁体与套筒之间的转差增大时，套筒表面的感应电流也增大，反之，则减小；也就是说，本发明所述的磁力耦合器可根据外界负载的变化自动调节转差，以满足负载转矩与电机输出转矩的平衡关系。
由楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流磁通量的变化，所以本发明所述的磁力耦合器中的套筒相当于一个大阻尼器，可将应用于大惯量、变载荷工况条件下的电机尖峰电流进行削峰填谷式地改造，并将电机产生的电流周期后移；因此本发明所述的磁力耦合器可有效降低电机在大惯量、变载荷工况条件下的峰值转矩，将其应用于大惯量、变载荷工况条件时，可降低传动系统1～2个电机机座号，节约能源，并获得较高的系统传动效率。
附图说明
图1为本发明一个实施例的结构示意图。
图2为图1的A-A剖面示意图。
图中，1、外转子法兰，2、外转子轭铁，3、永磁体，4、内轭铁，5、法兰式套筒，6、电机输出轴，7、皮带轮，8、动力输出轴，9、外轴承，10、内轴承，11、套筒。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步地说明。如图1-2所示，一种转差自适应式磁力耦合器传动装置，包括外转子总成、内转子总成和皮带轮。
所述的外转子总成包括外转子轭铁2、外转子法兰1和永磁体3；所述的外转子轭铁2为套筒结构；永磁体3采用N、S极相互交错的排列方式沿环向安装在外转子轭铁2的内圆表面；外转子法兰1为阶梯轴结构，并压制在电机输出轴6上，通过螺栓与外转子轭铁2连接为一体。
所述的内转子总成包括套筒11、内轭铁4、法兰式套筒5、动力输出轴8、外轴承9及内轴承10；所述的套筒11压制在内轭铁4的外圆表面上；内轭铁4为工字形套筒结构并采用焊接方式与法兰式套筒5连接为一体；动力输出轴8为阶梯轴结构，其左端通过螺栓与法兰式套筒5连接为一体，右端通过键与皮带轮7连接并将动力输出；外轴承9及内轴承10的内环压制在外转子法兰1的外表面上；外轴承9及内轴承10的外环压制在法兰式套筒5的内表面上。
所述的外转子总成与内转子总成之间有一层均匀的气隙，即外转子总成中永磁体3与内转子总成中的套筒11之间有一层均匀气隙。
进一步地，所述的外轴承9及内轴承10的内环压制在外转子法兰1小直径段的外表面上。
进一步地，所述的套筒11由导体材料组成。
本发明的工作原理如下：
电机输出轴6带动外转子法兰1产生旋转运动，进而带动外转子轭铁2及永磁体3进行旋转；永磁体3产生的旋转磁场通过永磁体3与套筒11之间的气隙，在套筒11表面产生感生电流。
将本发明所述的磁力耦合器应用于大惯量、变载荷工况时，当皮带轮7所受的载荷变大时，动力输出轴8所产生的转矩将小于负载转矩，此时动力输出轴8的转速将降低，使永磁体3与套筒11之间的转差增大，套筒11表面所产生的感生电流也随之增大，该感生电流与永磁体3相互作用时所产生的电磁转矩也随之增大，以使动力输出轴8与负载之间达到新的转矩平衡。反之，当皮带轮7所受的载荷变小时，动力输出轴8所产生的转矩将大于负载转矩，使动力输出轴8的转速增大，并导致永磁体3与套筒11之间的转差变小，使套筒11表面的感生电流变小，该感生电流与永磁体3相互作用时所产生的电磁转矩也随之变小，使动力输出轴8与负载之间达到新的转矩平衡。
综上，本发明所述的磁力耦合器可根据应用环境负载的变化，自动调整转差，以重构新的转矩平衡关系，并使电动机持续稳定地运行。
本发明不局限于本实施例，任何在本发明披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种转差自适应式磁力耦合器传动装置，其特征在于：包括外转子总成、内转子总成和皮带轮；
所述的外转子总成包括外转子轭铁(2)、外转子法兰(1)和永磁体(3)；所述的外转子轭铁(2)为套筒结构；永磁体(3)采用N、S极相互交错的排列方式沿环向安装在外转子轭铁(2)的内圆表面；外转子法兰(1)为阶梯轴结构，并压制在电机输出轴(6)上，通过螺栓与外转子轭铁(2)连接为一体；
所述的内转子总成包括套筒(11)、内轭铁(4)、法兰式套筒(5)、动力输出轴(8)、外轴承(9)及内轴承(10)；所述的套筒(11)压制在内轭铁(4)的外圆表面上；内轭铁(4)为工字形套筒结构并采用焊接方式与法兰式套筒(5)连接为一体；动力输出轴(8)为阶梯轴结构，其左端通过螺栓与法兰式套筒(5)连接为一体，右端通过键与皮带轮(7)连接并将动力输出；外轴承(9)及内轴承(10)的内环压制在外转子法兰(1)的外表面上；外轴承(9)及内轴承(10)的外环压制在法兰式套筒(5)的内表面上；
所述的外转子总成与内转子总成之间有一层均匀的气隙，即外转子总成中永磁体(3)与内转子总成中的套筒(11)之间有一层均匀气隙。
2.根据权利要求1所述的一种转差自适应式磁力耦合器传动装置，其特征在于：所述的外轴承(9)及内轴承(10)的内环压制在外转子法兰(1)小直径段的外表面上。
3.根据权利要求1所述的一种转差自适应式磁力耦合器传动装置，其特征在于：所述的套筒(11)由导体材料组成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810646375.3A CN108551251A (zh) | 2018-06-21 | 2018-06-21 | 一种转差自适应式磁力耦合器传动装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810646375.3A CN108551251A (zh) | 2018-06-21 | 2018-06-21 | 一种转差自适应式磁力耦合器传动装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108551251A true CN108551251A (zh) | 2018-09-18 |
Family
ID=63493977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810646375.3A Pending CN108551251A (zh) | 2018-06-21 | 2018-06-21 | 一种转差自适应式磁力耦合器传动装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108551251A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0652385U (ja) * | 1992-12-22 | 1994-07-15 | 住友特殊金属株式会社 | 渦電流式減速装置 |
| CN201577019U (zh) * | 2009-12-02 | 2010-09-08 | 南京艾凌节能技术有限公司 | 一种永磁调速器 |
| CN106300798A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-04 | 中国石油大学(华东) | 一种无轴封的多极感应式永磁调速机泵动力传输系统 |
| CN206575317U (zh) * | 2017-02-10 | 2017-10-20 | 沈阳寰博磁电科技有限公司 | 软启动与限矩型带轮驱动装置 |
| CN107516970A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-12-26 | 山东科技大学 | 一种可调速的永磁磁力耦合器 |
| CN208226838U (zh) * | 2018-06-21 | 2018-12-11 | 大连交通大学 | 一种转差自适应式磁力耦合器传动装置 |
-
2018
- 2018-06-21 CN CN201810646375.3A patent/CN108551251A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0652385U (ja) * | 1992-12-22 | 1994-07-15 | 住友特殊金属株式会社 | 渦電流式減速装置 |
| CN201577019U (zh) * | 2009-12-02 | 2010-09-08 | 南京艾凌节能技术有限公司 | 一种永磁调速器 |
| CN106300798A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-04 | 中国石油大学(华东) | 一种无轴封的多极感应式永磁调速机泵动力传输系统 |
| CN206575317U (zh) * | 2017-02-10 | 2017-10-20 | 沈阳寰博磁电科技有限公司 | 软启动与限矩型带轮驱动装置 |
| CN107516970A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-12-26 | 山东科技大学 | 一种可调速的永磁磁力耦合器 |
| CN208226838U (zh) * | 2018-06-21 | 2018-12-11 | 大连交通大学 | 一种转差自适应式磁力耦合器传动装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2012515297A (ja) | 電磁式無段変速パワースプリットタービン複合発動機、並びにタービン複合発動機を含むエンジン及び車両 | |
| CN106911244A (zh) | 基于电流调整型的永磁调速装置 | |
| CN101662195B (zh) | 直驱式起重机起升机构用永磁同步电动机 | |
| CN105429407A (zh) | 一种速比连续可调的磁齿轮电机 | |
| CN102868268A (zh) | 新型双鼠笼结构的气隙磁场电磁调制式永磁电机 | |
| CN101488691B (zh) | 变气隙涡流调速感应电机及工作方式 | |
| CN208226838U (zh) | 一种转差自适应式磁力耦合器传动装置 | |
| CN201282373Y (zh) | 变频永磁同步电动机转子 | |
| CN201577011U (zh) | 内转子直驱式起重机起升机构用永磁同步电动机 | |
| CN108282120A (zh) | 用于风力发电的双定子永磁同步发电机控制系统及方法 | |
| CN108551251A (zh) | 一种转差自适应式磁力耦合器传动装置 | |
| CN101789730B (zh) | 一种基于磁流变脂的电动机软启动装置 | |
| CN103107676B (zh) | 径向磁场的少极差磁场耦合式磁性传动偏心齿轮副 | |
| CN202301828U (zh) | 径向磁场的少极差磁场感应式磁性传动偏心齿轮副 | |
| CN103016676B (zh) | 横向磁场的异步感应式少极差磁性传动偏心齿轮副 | |
| CN206650529U (zh) | 一种新型烘干机用电机 | |
| CN207304233U (zh) | 新型烘干机用电机 | |
| CN209142983U (zh) | 重型永磁刮板机 | |
| CN207691665U (zh) | 一种轴向牵引减速装置 | |
| CN207069740U (zh) | 一种高强度烘干机用电机 | |
| CN206650546U (zh) | 一种设有变速轮的烘干机用电机 | |
| CN206727868U (zh) | 基于电流调整型的永磁调速装置 | |
| CN106921241A (zh) | 一种新型烘干机用电机 | |
| CN206650527U (zh) | 一种防震型烘干机用电机 | |
| CN106130411B (zh) | 一种磁悬浮开关磁阻飞轮电机及解耦控制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180918 |