CN111277112A - 一种磁滞制动器 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种磁滞制动器，包括定子和转子组合，转子组合包括轴和转子，转子嵌设在定子内，转子左右两侧的定子上以轴为中心环向均匀分布凹槽形成环形齿槽结构，形成转子与定子之间的间隙。本发明所述的磁滞制动器具有结构稳定、能够适应高速转动、克服一部分扭矩波动实现输出恒扭矩的优点。
Description
技术领域
本发明涉及制动器领域，特别涉及一种磁滞制动器。
背景技术
磁滞制动器力矩的大小跟励磁面积成正比，也就是产生的扭矩赿大其转子赿大。在高速运转时，由于磁滞制动器转子为杯状，转子转动时转子就会产生一个惯性力矩，转子外径赿大其惯性扭矩赿大，在高速运转时其转子受到一个向外的张力，转子在张力的作用下变形，在此过程中转子变大变形量赿大。
由于磁滞制动器所产生扭矩的大小跟定子、转子之间的磁隙有直接的关系，磁隙赿小所产生的力矩赿大。磁隙过大时将不会产生扭矩。磁滞制动器是由热能转化为动能的过程，转子在工作时产生大量的热量，由于惯性力矩的存在使得转子在高速运转时更容易弯形，使转子跟定子之间的磁隙发生变化，从而使磁滞制动器所产生的扭矩产生波动，当磁滞制动器达到一定的滑差功率时，由于转子达到了一定的热量，转子在张力作用下发生过量变形使转子蹭到定子从而使磁滞制动器损坏。而且磁滞制动器转子为空心杯状，不但费料而且加工工艺复杂难加工。由于惯性力矩的存在，限制了其磁滞制动器其本身的转速。
发明内容
本发明的目的提供一种磁滞制动器，解决上述现有技术问题中的一个或多个。
本发明提出一种磁滞制动器，包括定子和转子组合，转子组合包括轴和转子，转子嵌设在定子内，转子左右两侧的定子上以轴为中心环向均匀分布凹槽形成环形齿槽结构，形成转子与定子之间的间隙。
在某些实施方式中，所述轴穿过定子与转子连接后再穿出定子，轴与定子之间通过轴承连接。
在某些实施方案中，所述转子的中心轴与轴的中心轴在同一直线上。
在某些实施方案中，所述转子采用的是薄片转子。
在某些实施方案中，所述转子呈盘状。
在某些实施方案中，所述定子上环向绕设有线圈。
在某些实施方案中，所述定子包括左定子、右定子以及外定子，左定子上向着转子方向的侧面为左定子的内侧面，右定子向着转子方向的侧面为右定子的内侧面，两个环形齿槽结构分别分布在左定子的内侧面和右定子的内侧面上，分别为第一齿槽结构和第二齿槽结构。
在某些实施方案中，所述第一齿槽结构与第二齿槽结构的大小、形状以及深度均相同。
在某些实施方案中，所述第一齿槽结构与第二齿槽结构错开分布。
本发明所述的一种磁滞制动器的优点为：
1)转子选用圆盘形的薄片转子，大大降低了转子的转动惯量，同时通过这样的结构设计去除了杯状的转子结构，实现了转子的高速转动，最高速度可达30000r/min左右；
2)定子从内、外定子结构改为左、右定子结构，去除了转子杯状，减小了转子在转动过程中离心力的产生；
3)通过两个环形齿槽结构形成转子与定子之间的间隙，在励磁电流的作用小能够形成稳定的扭矩，克服普通磁滞制动器2％的扭矩波动，实现输出恒扭矩；
4)设计的第一齿槽结构和第二齿槽结构的大小、形状以及深度均相同，才能够在保证在励磁电流的作用下产生的力矩平稳。
附图说明
图1为本发明一种实施方式中的磁滞制动器的结构示意图；
图2为本发明一种实施方式中的左定子的右侧视图。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种磁滞制动器，包括定子和转子组合1，转子组合1包括轴和转子，转子嵌设在定子内，转子与定子之间设有间隙，
轴穿过定子与转子连接后再穿出定子，轴与定子之间通过轴承2连接，
轴承2采用油雾润滑或进油润滑，保证轴承的润滑和冷却，进一步保证轴承的使用寿命；
转子的中心轴与轴的中心轴在同一直线上，转子的材料选用钕铁硼；转子与轴之间通过自定心卡盘固定对转子和轴粗加工后进行定位，然后通过焊接等技术将转子与卡盘连接固定成一体，再整体进行精加工有效的保证了转子与轴之间的同心度，有利于转子实现高速运转；
转子采用的是薄片转子，转子呈盘状，重量轻，大大降低了转子的转动惯量，为实现转子的高速转动提供保障；
定子上环向绕设有线圈4，定子包括左定子3、右定子5以及外定子7，左定子3与右定子5并排设置，左定子3和右定子5之间通过螺钉连接外定子7，线圈4设置在左、右定子与外定子之间，左定子3上向着转子方向的侧面为左定子3的内侧面，右定子5向着转子方向的侧面为右定子5的内侧面，转子左右两侧的定子上，即左定子3的内侧面和右定子5的内侧面上，以轴为中心环向均匀分布凹槽形成环形齿槽结构，形成转子与定子之间的间隙，
两个环形齿槽结构分别为第一齿槽结构6和第二齿槽结构，
其中第一齿槽结构6与第二齿槽结构的大小、形状以及深度均相同，这样能够有效的保证左右磁场的一致性，使得在励磁电流的作用下形成稳定的扭矩；
第一齿槽结构6与第二齿槽结构错开分布，即第一齿槽结构6中的凹槽与第二齿槽结构中的凹槽错开分布。
本实施例叙述的磁滞制动器的工作原理为：
当线圈通电时，间隙中发生磁场，使转子发生磁滞效应，
当磁滞转子在外力作用下战胜磁滞力滚动时，发作额外的扭矩，通过调节励磁电流的大小来控制扭矩的大小，完成非接触的扭矩传输，其中扭矩仅与励磁电流大小有关，与转速无关。
以上所述仅是本发明的优选方式，应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干相似的变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种磁滞制动器，包括定子和转子组合(1)，转子组合(1)包括轴和转子，转子嵌设在定子内，其特征在于，转子左右两侧的定子上以轴为中心环向均匀分布凹槽形成环形齿槽结构，形成转子与定子之间的间隙。
2.根据权利要求1所述的一种磁滞制动器，其特征在于，所述转子的中心轴与轴的中心轴在同一直线上。
3.根据权利要求1所述的一种磁滞制动器，其特征在于，所述转子采用的是薄片转子。
4.根据权利要求1、2或3中任一项所述的一种磁滞制动器，其特征在于，所述转子呈盘状。
5.根据权利要求1所述的一种磁滞制动器，其特征在于，所述定子上环向绕设有线圈(4)。
6.根据权利要求1所述的一种磁滞制动器，其特征在于，所述定子包括左定子(3)、右定子(5)以及外定子(7)，左定子(3)上向着转子方向的侧面为左定子(3)的内侧面，右定子(5)向着转子方向的侧面为右定子(5)的内侧面，两个环形齿槽结构分别分布在左定子(3)的内侧面和右定子(5)的内侧面上，分别为第一齿槽结构(6)和第二齿槽结构。
7.根据权利要求6所述的一种磁滞制动器，其特征在于，所述第一齿槽结构(6)与第二齿槽结构的大小、形状以及深度均相同。
8.根据权利要求6或7所述的一种磁滞制动器，其特征在于，所述第一齿槽结构(6)与第二齿槽结构错开分布。
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Citations (5)
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