CN208226838U - 一种转差自适应式磁力耦合器传动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型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。所述外转子总成包括外转子轭铁、外转子法兰和永磁体；所述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；所述外转子总成与内转子总成之间有一层均匀的气隙。本实用新型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；即本实用新型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。本实用新型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

一种转差自适应式磁力耦合器传动装置

技术领域

本实用新型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。

实用新型内容

为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型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，本实用新型采用如下技术方案：

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。

本实用新型与现有异步电机+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：

本实用新型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，本实用新型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，所以本实用新型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；因此本实用新型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为本实用新型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

下面结合附图对本实用新型作进一步地说明。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。

本实用新型的工作原理如下：

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。

将本实用新型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，本实用新型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。

本实用新型不局限于本实施例，任何在本实用新型披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本实用新型的保护范围。

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。