CN207117460U - 改进的永磁涡流柔性传动设备导体转子 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种改进的永磁涡流柔性传动设备导体转子，包括导体盘组A、导体盘组B，导体盘组A与导体盘组B通过多个气隙板沿边缘周向连接形成导体转子，导体转子内设有永磁转子，导体转子与永磁转子形成磁力传动连接。导体盘组A包括外层导体钢盘A、内层非磁性导体盘A，内层非磁性导体盘A嵌设在外层导体钢盘A内侧上形成导热接触连接，导体盘组B包括端盘B、非磁性导体盘B，端盘B与非磁性导体盘B固定连接，永磁转子设在内层非磁性导体盘A与非磁性导体盘B间，内层非磁性导体盘A和/或非磁性导体盘B对应永磁体中心的位置上开设有通孔槽。本实用新型采用改进结构的导体盘，具有散热效率高，提高制动扭矩的特点。

Description

改进的永磁涡流柔性传动设备导体转子

技术领域

本实用新型涉及一种永磁调速器的导体转子，特别涉及一种改进散热效率的导体转子，属于永磁窝流柔性传动设备领域。

背景技术

永磁传动器是导体盘上的导体材料切割永磁盘上磁力线，产生窝电流形成反感磁场传递扭矩的。现有的导体盘(铜盘或其它导电不导磁的金属盘)是独立的盘体，用螺钉紧固或焊接在导体钢盘的内侧，散热片用螺钉紧固在导体钢盘的外侧，将导体盘产生的热量传递到导体钢盘后由散热片散热。导体盘上的导体材料切割永磁盘的磁力线，产生窝电流形成反感磁场传递扭矩的，但不论是分体盘结构或是复合盘结构，导体盘是一整个平面对应着永磁盘。导体盘上的导体材料切割永磁盘的磁力线，产生窝电流的分布紊乱，容易发热而且降低了形成反感磁场的强度，导致制动转矩降低。另外，产生窝电流集中在永磁体分布的中心线上，发热也对应集中在该中心线上，发热集中的结果对导体材料产生较致命的伤害，大大降低了热量传递与散热的效果，导致导体材料局部温度极高的情况。现有的散热片是一块一块的结构，散热片之间会产生局部高温。由于存在上述的缺陷，使得现有永磁传动器在运转时的可靠性和稳定性大大降低，影响了这种产品的推广与应用。

实用新型内容

本实用新型改进的永磁涡流柔性传动设备导体转子公开了新的方案，采用改进结构的导体盘，解决了现有方案散热效率低的问题。

本实用新型改进的永磁涡流柔性传动设备导体转子包括导体盘组A、导体盘组B，导体盘组A与导体盘组B通过多个气隙板沿边缘周向连接形成导体转子，导体转子内设有永磁转子，导体转子与永磁转子形成磁力传动连接。导体盘组A包括外层导体钢盘A、内层非磁性导体盘A，内层非磁性导体盘A嵌设在外层导体钢盘A内侧上形成导热接触连接，导体盘组B包括端盘B、非磁性导体盘B，端盘B与非磁性导体盘B固定连接，永磁转子设在内层非磁性导体盘A与非磁性导体盘B间，内层非磁性导体盘A和/或非磁性导体盘B对应永磁体中心的位置上开设有通孔槽。

进一步，本方案的通孔槽内设有磁铁铁芯，内层非磁性导体盘A的通孔槽内的磁铁铁芯与外层导体钢盘A连成一体。

进一步，本方案的外层导体钢盘A外侧上设有多个螺旋形散热条。

进一步，本方案的内层非磁性导体盘A的盘面上设有多个螺旋形散热条。

进一步，本方案的非磁性导体盘B的两侧盘面上设有多个螺旋形散热条。

进一步，本方案的气隙板的中部设有通风口。

进一步，本方案的导体转子还包括降温水雾喷头组，降温水雾喷头组包括降温水雾喷头A、降温水雾喷头B，降温水雾喷头A设在导体盘组A外部的导体转子隔音罩上，降温水雾喷头B设在导体盘组B外部的导体转子隔音罩上。

进一步，本方案的内层非磁性导体盘A、非磁性导体盘B的材质是铜或铝或铜铝合金，外层导体钢盘A的材质是碳钢。

进一步，本方案的通孔槽的形状是圆形、长椭圆形或多边形。

进一步，本方案的多边形是长方形。

本实用新型改进的永磁涡流柔性传动设备导体转子采用改进结构的导体盘，具有散热效率高，提高制动扭矩的特点。

附图说明

图1是采用本新型导体转子的永磁涡流柔性传动设备的示意图。

图2是图1的A部局部放大示意图。

其中，110外层导体钢盘A，120内层非磁性导体盘A，210端盘B，220非磁性导体盘B，300气隙板，310通风口，400磁性铁芯，500螺旋形散热条， 610降温水雾喷头A，620降温水雾喷头B。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型作进一步说明。

如图1、2所示，采用本实用新型导体转子的永磁涡流柔性传动设备的示意图。改进的永磁涡流柔性传动设备导体转子包括导体盘组A、导体盘组B，导体盘组A与导体盘组B通过多个气隙板沿边缘周向连接形成导体转子，导体转子内设有永磁转子，导体转子与永磁转子形成磁力传动连接。导体盘组A包括外层导体钢盘A、内层非磁性导体盘A，内层非磁性导体盘A嵌设在外层导体钢盘A内侧上形成导热接触连接，导体盘组B包括端盘B、非磁性导体盘B，端盘B与非磁性导体盘B固定连接，永磁转子设在内层非磁性导体盘A与非磁性导体盘B间，内层非磁性导体盘A和/或非磁性导体盘B对应永磁体中心的位置上开设有通孔槽。上述方案采用改进结构的导体盘，在盘面对应永磁体中心的部位上开设通孔槽，避免了窝电流集中在永磁体分布的中心线上，解决了发热集中的问题，同时也改变窝电流的分布，有效降低等效电阻，提升反感磁场以及制动转矩，进而降低发热量，窝电流分布分散开来也更容易传递热量到导体钢盘与散热片，大幅提高了转子的散热效率。在上述改善散热效果，提高制动转矩的基础上，为了进一步增强散热效果，提高制动转矩，本方案在通孔槽内设有磁性铁芯，内层非磁性导体盘A的通孔槽内的磁性铁芯与外层导体钢盘A连成一体，使得导体钢盘延伸到导体盘表面，形成了类似铁芯的结构，实现了铁芯结构的效果，进一步降低了窝电流等效电阻，降低发热，提高了制动转矩。上述方案的内层非磁性导体盘A、非磁性导体盘B的材质优选是铜或铝或铜铝合金，外层导体钢盘A的材质优选是碳钢，通孔槽的形状是圆形、长椭圆形或多边形，多边形优选是长方形。

在上述方案的基础上，为了进一步改善转子的散热效果，提高制动转矩，本方案进行了改进。为了改善转子的散热效果，本方案在外层导体钢盘A外侧上设有多个螺旋形散热条，在内层非磁性导体盘A的盘面上设有多个螺旋形散热条，在非磁性导体盘B的两侧盘面上设有多个螺旋形散热条。散热条采用整体螺旋结构，采用螺栓固定在钢盘上，整体螺旋结构可以避免局部高温，其中螺旋结构还可以降低噪音，而且在导体铜盘上加装铜盘螺旋散热条，既能增加散热又能改善窝电流，增加扭矩。基于同样目的，本方案在气隙板的中部设有通风口，以利空气流动带走热量。本方案还包括水雾冷却设计，具体是导体转子还包括降温水雾喷头组，降温水雾喷头组包括降温水雾喷头A、降温水雾喷头B，降温水雾喷头A设在导体盘组A外部的导体转子隔音罩上，降温水雾喷头B设在导体盘组B外部的导体转子隔音罩上，细化的水珠被吸入散热片后会迅速蒸发，带走热量。

本方案公开了一种应用于永磁传动与永磁调速器(或称永磁窝流柔性传动设备)中的更高效能的导体盘和更高效的散热系统。首先，在导体材料上与永磁体对应的位置上开槽，使得永磁体中心对应的位置为空缺而非原本的导电材料，该槽形状可以是长方形、长椭圆形、圆形、或者是各种多边形，这种结构避免了窝电流集中在永磁体分布的中心线上的问题，解决了发热集中的问题，同时也改变窝电流的分布，有效降低等效电阻，提升反感磁场以及制动转矩，进而降低发热量，窝电流分布分散开来也更容易传递热量到导体钢盘与散热片，大幅提高了散热效率，经过试验验证，在同等温度条件下，能提升制动转矩15%左右。进一步在上述开槽处填充磁铁材料形成类似铁芯的结构，铁芯结构与导体钢盘连接形成一体，使得导体钢盘有延伸到导体盘表面的效果，形成了类似铁芯的结构，也实现了铁芯结构的优点，进一步降低窝电流等效电阻，降低发热，提升制动转矩，经过试验验证，在同等温度条件下，能提升制动转矩20～25%左右。本方案还针对散热进行了系统的设计，增加喷雾系统，细化的水珠被吸入散热片后会迅速蒸发，带走热量。散热片采用整体结构，采用螺栓固定在钢盘上，散热片采用螺旋结构，采用整体结构可以避免局部高温，螺旋结构可以降低噪音。气隙板采用导风设计，可以使风速更快。在导体铜盘上加装铜盘散热片，采用与上相同的螺旋结构，既能增加散热又能改善窝电流，增加扭矩。以上方案的开槽与填充磁铁材料设计，可以在分体盘结构上实施也可以在复合盘结构上实施，获得同等的提升效果。水雾喷口固定在隔音罩上，气隙板固定外转子钢盘，散热片固定在导体钢盘上给导体铜盘散热，导体铜盘固定在导体钢盘上和导体钢盘一起旋转，铜盘散热片固定在导体铜盘上，铁芯固定在导体钢盘上。

本方案提供了一种永磁传动器开槽的导体盘及一种开槽加上铁芯的导体盘和降温系统，用于改善现有技术中永磁传动器发热、散热的问题，有效提高了制动扭矩。本方案的导体盘包括导体盘开槽不加铁芯以及开槽加铁芯的结构。导体盘的材质为铜或铝或其它导电非磁铁合金，形状可以是圆形或多边形。导体盘背部的材质为碳钢，形状可以是圆形或多边形，开槽形状可以是长方形、长椭圆形、圆形、或者是各种多边形。上述结构使得永磁体中心对应的位置为磁铁材料而非原本的导电材料，从而避免了窝电流集中在永磁体分布的中心线上的现象，解决了发热集中的问题，同时也改变了窝电流的分布，有效降低等效电阻，提升反感磁场以及制动转矩，进而降低发热量，窝电流分布分散开来也更容易传递热量到导体钢盘与散热片。冷却系统包括水雾喷口，整体螺旋散热片，导体盘散热片，气隙板导风槽，以上改进大幅提高了扭矩和改善了散热效果。

基于以上技术改进，本方案的导体转子具有以下有益特点：

⑴开槽可以有效降低等效电阻，提升反感磁场以及制动转矩，同功率、扭矩的永磁传动器，开槽不加铁芯以及开槽加铁芯的导体盘可以使永磁调速器做的更小巧，降低材料成本。

⑵铁芯可以使导电材料产生更大的涡电流，提高磁转矩工作效率，增大了传递扭矩，降低导体材料的发热量，使设备运行的更加稳定高效。

⑶开槽不加铁芯以及开槽加铁芯避免了窝电流集中在永磁体分布的中心线上的问题，解决了发热集中的问题，同时也改变了窝电流的分布，降低发热量。

⑷开槽不加铁芯以及开槽加铁芯使窝电流分布分散开来，更容易传递热量到导体钢盘与散热片，大幅提高了散热效率，扩展了永磁传动器的应用范围。

⑸由于冷却系统的引入，可以使同等型号的永磁偶合器做的更小巧，相对成本更低，设备性能更稳定。

⑹扭矩和发热是对大型号永磁调速器的最大制约，本方案的永磁调速器对涡电流和散热系统的重新设计，使永磁偶合器可以做到更大功率，更加稳定。

基于以上特点，本方案的导体转子相比现有的同类产品具有实质性特点和进步。

本方案改进的永磁涡流柔性传动设备导体转子并不限于具体实施方式中公开的内容，实施例中出现的技术方案可以基于本领域技术人员的理解而延伸，本领域技术人员根据本方案结合公知常识作出的简单替换方案也属于本方案的范围。

Claims (10)

1.改进的永磁涡流柔性传动设备导体转子，其特征是包括导体盘组A、导体盘组B，所述导体盘组A与所述导体盘组B通过多个气隙板沿边缘周向连接形成导体转子，所述导体转子内设有永磁转子，所述导体转子与所述永磁转子形成磁力传动连接，所述导体盘组A包括外层导体钢盘A、内层非磁性导体盘A，所述内层非磁性导体盘A嵌设在所述外层导体钢盘A内侧上形成导热接触连接，所述导体盘组B包括端盘B、非磁性导体盘B，所述端盘B与所述非磁性导体盘B固定连接，所述永磁转子设在所述内层非磁性导体盘A与所述非磁性导体盘B间，所述内层非磁性导体盘A和/或非磁性导体盘B对应永磁体中心的位置上开设有通孔槽。

2.根据权利要求1所述的改进的永磁涡流柔性传动设备导体转子，其特征在于，所述通孔槽内设有磁性铁芯，所述内层非磁性导体盘A的通孔槽内的磁性铁芯与所述外层导体钢盘A连成一体。

3.根据权利要求1或2所述的改进的永磁涡流柔性传动设备导体转子，其特征在于，所述外层导体钢盘A外侧上设有多个螺旋形散热条。

4.根据权利要求3所述的改进的永磁涡流柔性传动设备导体转子，其特征在于，所述内层非磁性导体盘A的盘面上设有多个螺旋形散热条。

5.根据权利要求3所述的改进的永磁涡流柔性传动设备导体转子，其特征在于，所述非磁性导体盘B的两侧盘面上设有多个螺旋形散热条。

6.根据权利要求1或2所述的改进的永磁涡流柔性传动设备导体转子，其特征在于，所述气隙板的中部设有通风口。

7.根据权利要求1或2所述的改进的永磁涡流柔性传动设备导体转子，其特征在于，所述导体转子还包括降温水雾喷头组，所述降温水雾喷头组包括降温水雾喷头A、降温水雾喷头B，所述降温水雾喷头A设在所述导体盘组A外部的导体转子隔音罩上，所述降温水雾喷头B设在所述导体盘组B外部的导体转子隔音罩上。

8.根据权利要求1或2所述的改进的永磁涡流柔性传动设备导体转子，其特征在于，所述内层非磁性导体盘A、非磁性导体盘B的材质是铜或铝或铜铝合金，所述外层导体钢盘A的材质是碳钢。

9.根据权利要求1或2所述的改进的永磁涡流柔性传动设备导体转子，其特征在于，所述通孔槽的形状是圆形、长椭圆形或多边形。

10.根据权利要求9所述的改进的永磁涡流柔性传动设备导体转子，其特征在于，所述多边形是长方形。