CN110943596A

CN110943596A - 一种调整磁场强度的永磁刹车

Info

Publication number: CN110943596A
Application number: CN201911253917.1A
Authority: CN
Inventors: 郝心怡
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-12-09
Filing date: 2019-12-09
Publication date: 2020-03-31

Abstract

本发明提供了一种调整磁场强度的永磁刹车，主要包括发动机，电机轴，导体转子，钢体，铜导体，永磁体，花键，负载，同轴套管，隔磁组件等装置。本发明是以气隙传递转矩的方式取代了以往电机与负载之间的机械连接传动，本发明由电子控制系统控制隔磁组件和花键，提高刹车效果。本发明电机与负载无机械连接，具有负载保护功能，同时能减少震动和噪音。本发明的同轴套管能够平衡内外圈转速差，使车辆更平稳。本发明装置为纯机械结构，自身不用电，不产生谐波和电磁干扰等污染，是绿色环保产品。本发明可缓冲启动，多次启动。本发明负载上安装有导体转子。

Description

一种调整磁场强度的永磁刹车

技术领域

本发明涉及一种刹车装置，尤其涉及一种调整磁场强度的永磁刹车。

背景技术

现有技术的刹车装置是依靠杠杆和齿轮原理实现汽车驱动的机械连接方式。这种方式具有电机能耗大、系统震动明显等缺点。

把永磁驱动技术用于汽车领域还是新课题。永磁磁力驱动技术是以现代磁学的基本理论，应用永磁材料的磁力来实现力和力矩无接触传递的一种新技术。实现这一技术的装置称为永磁磁力驱动器。

1940年英国人首次利用磁力驱动泵解决了具有危险性介质化工泵的泄漏问题。1999年美国MagnaDrive公司实现对风机、水泵等旋转负载进行调速，将传递的功率大大提高，其紧凑型永磁磁力耦合器最大功率可达5000hp，大大地提高了永磁传动的传动效率，全面地提高了电机系统的可靠性，显著地降低了系统的运行费用。将永磁驱动技术开辟了更为广泛的应用。

永磁驱动技术是近年来国际上开发的一项突破性新技术，专门针对风机、泵等负载调速节能的实用技术。它具有高效节能、高可靠性、无刚性连接传递扭矩、可在恶劣环境下应用、极大减小整体系统振动、减少系统维护和延长系统使用寿命等特点。尤其是不产生高次谐波且低速下不造成电机发热的优良调速特性更使其成为风机及泵类设备节能技术改造的首选。

背景技术中，将具有明显优点的永磁技术用于汽车传动及刹车领域还是新课题。现有技术的刹车装置，通过机械传动刹车，遇到紧急刹车次数过多时，会对汽车自身零件造成毁损，降低零部件使用寿命。同时，现有技术的永磁刹车没有设置隔磁组件，没有用电子控制系统控制隔磁组件和花键，使其配合工作的设计，在急转弯或刹车时内外圈的转速差不能均衡，会造成无效磨损。

发明内容

为解决背景技术中的不足，本发明提供了一种调整磁场强度的永磁刹车，其利用磁场可穿透一定的空间距离和物资材料的特性，进行机械能量的传送。其通过隔磁组件及花键配合工作，能平衡车辆转弯或刹车时内外圈转速差，避免无效摩擦。

本发明技术是以气隙传递转矩的方式取代了以往电机与负载之间的机械传动，电机与负载之间无需机械连接，电机旋转时带动永磁体在装有磁铁的导体盘所产生的强磁场中切割磁力线，导体盘产生涡电流，该涡电流在导体盘上产生反向感应磁场，形成磁扭矩，拉动导体盘与永磁盘相对运动，从而实现电机与负载之间的转矩传输。同时在汽车轮毂上设置了导体转子，能够起到刹车作用。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种调整磁场强度的永磁刹车，包括：发动机与电机轴联结；电机轴与导体转子联结，导体转子由钢体和铜导体组成；导体转子与永磁体之间形成气隙；与导体转子相对设置的是永磁体，永磁体为圆柱形；永磁体通过同轴套管与驱动轴联结；驱动轴与负载联结，负载由另一组导体转子和轮毂组成；花键与驱动轴联结；电子控制系统与隔磁组件及花键联结。

所述两组导体转子的铜导体一侧均与永磁体相对。

所述的隔磁组件设置在导体转子和永磁体之间，是能够自由开合的两个全封闭的半圆形结构，平行于永磁体，隔磁组件是由非磁性物质组成。

所述两组导体转子的铜导体一侧均与永磁体相对。

与现有技术相比，本发明具有的优点和效果如下：

1，负载保护。电机在运行时常会出现过载或堵转，导致电机被烧损，安装永磁变速箱后，电机和负载没有直接的机械连接，对于冲击型负载具有缓冲与自动保护功能，因此能很轻易的解决驱动系统中最难解决的问题；2. 减少震动和噪音。机械连接需要紧密轴校准，否则会引起强烈的机械振动和噪音，并会造成轴承、密封圈等部件的加速磨损，本发明技术用气隙传递扭矩，安装时不需要激光轴校准，可容忍对中误差≤3mm，可降低振动80%左右；3.本发明装置为纯机械结构，不产生谐波和电磁干扰等污染，是绿色环保产品；4.可缓冲启动，多次启动；5.能够调整磁场强度；6.使汽车转弯或刹车时更加稳定平衡。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明负载结构示意图；

图3是本发明隔磁组件结构示意图；

图中：1-发动机；2-电子控制系统；3-电机轴；4-负载；5-导体转子；6-钢体；7-铜导体；8-永磁体；9-驱动轴；10-花键；11-气隙；12-轮毂；13-同轴套管；14-隔磁组件。

具体实施方式

结合附图进一步说明本发明。

如图1和图2，发动机1与电机轴3联结，电机轴3与导体转子5联结，导体转子5由外侧钢体6和内侧铜导体7组成；与导体转子5相对设置有永磁体8，永磁体8与驱动轴9通过同轴套管13联结，驱动轴9与负载4联结。负载4由另一组导体转子5和轮毂12组成；导体转子5和永磁体8之间形成气隙11；花键10与驱动轴9联结；同轴套管13一端与永磁体8联结，另一端与驱动轴9联结；电子控制系统2与隔磁组件14及花键10联结。

本发明在实际使用过程中，发动机1通过电机轴3带动导体转子5由做旋转运动，导体转子5切割磁力线产生感应磁场与永磁体8耦合运动做功。花键10调整永磁体8和导体转子5间的磁场工作间隙、从而改变传递转矩的大小，使得永磁体和导磁体转子间产生转速滑差，以达到调速目的。

电子控制系统2控制花键10和隔磁组件14：当花键10带动永磁体8向左移动，气隙11变小时，发出指令使隔磁组件14打开；当花键10带动永磁体8向右移动，气隙11变大时，发出指令使隔磁组件组件14闭合。通过调整气隙11和隔磁组件14能达到迅速改变磁矩的作用，同时，永磁体8向右移动，气隙11减小的同时，与轮毂12越靠近，其轮毂12上的导体转子5与永磁体8之间形成的磁矩越大，从而使刹车效果更好。

参见图1、图3，所述的隔磁组件14为两个半圆形结构，能够自由开合，打开时，导体转子5与永磁体8正常传递磁矩，闭合时，能够减弱感应磁场，从而减小磁矩，实现线性调速。

隔磁组件14为全封闭的两个半圆形结构，其内可以填装水银等非磁性物质，此时水银充满整个隔磁组件；也可以用铋或铋锡合金做成隔磁组件。

Claims

1.一种调整磁场强度的永磁刹车，其特征在于：包括发动机（1）与电机轴（3）联结；电机轴（3）与导体转子（5）联结，导体转子（5）由钢体（6）和铜导体（7）组成；导体转子（5）与永磁体（8）之间形成气隙（11）；与导体转子（5）相对设置的是永磁体（8），永磁体（8）为圆柱形；永磁体（8）通过同轴套管（13）与驱动轴（9）联结；驱动轴（9）与负载（4）联结，负载（4）由另一组导体转子（5）和轮毂（12）组成；花键（10）与驱动轴（9）联结；电子控制系统（2）与隔磁组件（14）及花键（10）联结。

2.根据权利要求1所述的一种调整磁场强度的永磁刹车，其特征在于：所述两组导体转子（5）的铜导体（7）一侧均与永磁体（8）相对。

3.根据权利要求1所述的一种调整磁场强度的永磁刹车，其特征在于：所述的隔磁组件（14）设置在导体转子（5）和永磁体（8）之间，是能够自由开合的两个全封闭的半圆形结构，平行于永磁体（8），隔磁组件（14）是由非磁性物质组成。