專利名稱:一種大功率繞組式永磁耦合器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種耦合器。具體地說是一種大功率繞組式永磁耦合器，其包括中空的外永磁轉(zhuǎn)子，以及設(shè)置在所述外永磁轉(zhuǎn)子內(nèi)與所述外永磁轉(zhuǎn)子同軸且二者之間可發(fā)生相對轉(zhuǎn)動的內(nèi)繞組轉(zhuǎn)子；所述外永磁轉(zhuǎn)子和所述內(nèi)繞組轉(zhuǎn)子之間存在有氣隙；所述內(nèi)繞組轉(zhuǎn)子包括軛部鐵芯，繞放置中心均勻分布且與所述軛部鐵芯卡接固定的若干齒部鐵芯和設(shè)置在所述齒部鐵芯上的硬繞組；所述齒部鐵芯之間最外緣圓周間隙小于單根繞組線圈的直徑。本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)中高壓大功率密度繞組式永磁耦合器永磁體渦流損耗大，易導(dǎo)致永磁體退磁；以及繞組轉(zhuǎn)子槽楔容易脫落，影響耦合器安全運(yùn)行，進(jìn)而提供一種運(yùn)行更安全的大功率繞組式永磁耦合器。
【專利說明】
一種大功率繞組式永磁耦合器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種耦合器。具體地說是一種大功率繞組式永磁耦合器。
【背景技術(shù)】
[0002] 繞組式永磁耦合器由永磁轉(zhuǎn)子和繞組轉(zhuǎn)子組成，當(dāng)永磁轉(zhuǎn)子隨動力軸旋轉(zhuǎn)，繞組轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流，進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)磁場，該感應(yīng)磁場與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用傳遞轉(zhuǎn)矩，帶動負(fù)載軸旋轉(zhuǎn)。繞組式永磁耦合器通過控制繞組轉(zhuǎn)子中電流的大小實(shí)現(xiàn)調(diào)速及軟起功能，通過控制繞組回路的接通關(guān)斷實(shí)現(xiàn)離合功能。
[0003] 繞組式永磁耦合器主要應(yīng)用在鋼鐵、發(fā)電、化工、礦山等傳動領(lǐng)域。應(yīng)用在上述領(lǐng)域，一般需要大功率繞組式永磁耦合器，且要有較高的功率密度才能滿足實(shí)際需要。
[0004] 為了提高繞組式永磁耦合器的功率和功率密度，繞組式永磁耦合器中的繞組轉(zhuǎn)子中的繞組需要承受較大的電壓和電流。為了滿足上述需求，一般繞組式永磁耦合器中的繞組轉(zhuǎn)子需采用硬繞組(也稱成型繞組)，而為了使硬繞組能嵌入繞組轉(zhuǎn)子中，則必需采用開口槽的繞組鐵芯;若使用閉口槽形式的繞組鐵芯，則只能使用軟繞組(也稱散嵌繞組)，但使用軟繞組時又不能滿足大功率和高功率密度的使用要求。此外，采用開口槽設(shè)計(jì)，一方面導(dǎo)致氣隙磁場諧波含量較大，在永磁體中會產(chǎn)生很大的渦流損耗，極易導(dǎo)致永磁體退磁;另一方面繞組旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力全部由槽楔承擔(dān)，容易引起槽楔脫落的問題。
[0005] 中國專利CN104767357A公開了一種繞組式永磁耦合傳動裝置，其包括永磁轉(zhuǎn)子， 以及與所述永磁轉(zhuǎn)子同軸且二者之間可發(fā)生相對轉(zhuǎn)動的繞組轉(zhuǎn)子;其中，所述永磁轉(zhuǎn)子和所述繞組轉(zhuǎn)子之間存在有氣隙；所述繞組轉(zhuǎn)子連接有可對所述繞組轉(zhuǎn)子的電流/電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)的控制結(jié)構(gòu)。所述繞組轉(zhuǎn)子包括鐵芯和以分?jǐn)?shù)槽集中繞組方式纏繞在所述鐵芯上的線圈繞組，且所述線圈繞組的線圈節(jié)距設(shè)為1。
[0006] 上述專利中采用永磁轉(zhuǎn)子在外，繞組轉(zhuǎn)子在內(nèi)的結(jié)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)占用體積小，繞組轉(zhuǎn)子包括鐵芯和繞組，現(xiàn)有技術(shù)中的鐵芯為齒部和輒部，齒部和輒部為一整體結(jié)構(gòu)，且繞組轉(zhuǎn)子的鐵芯槽型是閉口槽，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)可知其使用的繞組只能是軟繞組，由此，上述專利文獻(xiàn)所述的繞組式永磁耦合傳動裝置只能應(yīng)用在中小型功率上，不能應(yīng)用到高壓大功率耦合器上。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007] 為此，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)中高壓大功率密度繞組式永磁耦合器永磁體渦流損耗大，易導(dǎo)致永磁體退磁；以及繞組轉(zhuǎn)子槽楔容易脫落，影響耦合器安全運(yùn)行，進(jìn)而提供一種運(yùn)行更安全的大功率繞組式永磁耦合器。
[0008] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的一種大功率繞組式永磁耦合器，其包括中空的外永磁轉(zhuǎn)子，以及設(shè)置在所述外永磁轉(zhuǎn)子內(nèi)與所述外永磁轉(zhuǎn)子同軸且二者之間可發(fā)生相對轉(zhuǎn)動的內(nèi)繞組轉(zhuǎn)子;所述外永磁轉(zhuǎn)子和所述內(nèi)繞組轉(zhuǎn)子之間存在有氣隙；所述內(nèi)繞組轉(zhuǎn)子包括輒部鐵芯，繞放置中心均勻分布且與所述輒部鐵芯卡接固定的若干齒部鐵芯和設(shè)置在所述齒部鐵芯上的硬繞組;所述齒部鐵芯之間最外緣圓周間隙小于單根繞組線圈的直徑。
[0009] 所述輒部鐵芯上成型有燕尾槽，所述齒部鐵芯上成型有與所述燕尾槽相卡接的燕尾部。
[0010] 所述燕尾槽底部成型有楔鍵槽，所述燕尾部和所述楔鍵槽之間設(shè)置有在所述楔鍵槽中的楔鍵。
[〇〇11]所述齒部鐵芯與所述硬繞組靠近所述齒部鐵芯外緣的間隙中設(shè)置有填充間隙的
槽楔。
[0012] 所述齒部鐵芯和所述輒部鐵芯均為疊片式鐵心。
[0013] 所述齒部鐵芯為取向硅鋼片。
[0014] 所述硬繞組以分?jǐn)?shù)槽集中繞組方式纏繞在所述齒部鐵芯上，所述硬繞組的繞圈節(jié)距為1。
[0015] 所述外永磁轉(zhuǎn)子包括輒部和安裝在所述輒部內(nèi)表面的若干永磁體，所述永磁體N、 S極交錯排列。
[0016] 輒部鐵心上還成形有通風(fēng)孔。
[0017] 本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)，
[0018] 1.在本實(shí)用新型所述大功率繞組式永磁耦合器中，其包括中空的外永磁轉(zhuǎn)子，以及設(shè)置在所述外永磁轉(zhuǎn)子內(nèi)與所述外永磁轉(zhuǎn)子同軸且二者之間可發(fā)生相對轉(zhuǎn)動的內(nèi)繞組轉(zhuǎn)子;所述外永磁轉(zhuǎn)子和所述內(nèi)繞組轉(zhuǎn)子之間存在有氣隙；其特征在于，所述內(nèi)繞組轉(zhuǎn)子包括輒部鐵芯，與所述輒部鐵芯卡接固定的若干齒部鐵芯和及設(shè)置在所述齒部鐵芯上的硬繞組，即所述輒部鐵芯與若干齒部鐵芯卡接，在生產(chǎn)時所述齒部鐵芯纏繞硬繞組后再組裝到所述輒部鐵芯上，硬繞組很容易設(shè)置在所述齒部鐵芯上，生產(chǎn)工藝簡單且周期短;所述齒部鐵芯最外緣圓周間隙小于單根繞組線圈的直徑，即本實(shí)用新型中繞組轉(zhuǎn)子鐵心為閉口槽， 降低了因開口槽引起的氣隙諧波含量，減少了永磁體中的渦流損耗;解決了開口槽大功率繞組式永磁耦合器永磁體發(fā)熱導(dǎo)致退磁、長期運(yùn)行極易導(dǎo)致槽楔脫落的問題。。
[0019] 2.在本實(shí)用新型所述大功率繞組式永磁耦合器中，所述輒部鐵芯上成型有燕尾槽，所述齒部鐵芯上成型有與所述燕尾槽相卡接的燕尾，結(jié)構(gòu)簡單，卡接方便且固定可靠。
[0020] 3.在本實(shí)用新型所述大功率繞組式永磁耦合器中，所述燕尾槽底部成型有楔鍵槽，所述燕尾和所述楔鍵槽之間設(shè)置有楔鍵，所述契鍵填充在所述燕尾和所述楔鍵槽之間的縫隙，進(jìn)一步使所述齒部鐵芯與所述輒部鐵芯卡緊。
[0021 ] 4.在本實(shí)用新型所述大功率繞組式永磁耦合器中，
[0022] 5.在本實(shí)用新型所述大功率繞組式永磁耦合器中，所述齒部鐵芯與所述硬繞組靠
近所述齒部鐵芯外緣的間隙中設(shè)置有填充間隙的槽楔，進(jìn)一步減少了永磁體中的渦流損耗。
[〇〇23] 6.在本實(shí)用新型所述大功率繞組式永磁耦合器中，所述齒部鐵芯和所述輒部鐵芯
均為疊片式鐵心，所述齒部鐵芯為取向硅鋼片，減小了齒部鐵耗。
[0024] 7.在本實(shí)用新型所述大功率繞組式永磁耦合器中，所述硬繞組以分?jǐn)?shù)槽集中繞組
方式纏繞在所述齒部鐵芯上，所述硬繞組的繞圈節(jié)距為1，自動消減齒諧波，減小了線圈的端部長度，提高了功率密度。
[0025] 8.在本實(shí)用新型所述大功率繞組式永磁耦合器中，所述外永磁轉(zhuǎn)子包括輒部和安裝在所述輒部內(nèi)表面的若干永磁體，所述永磁體N、S極交錯排列，進(jìn)一步提高了功率密度，
工藝簡單可靠。
【附圖說明】

[0026] 為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中
[0027] 圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例所述大功率繞組式永磁耦合器部分示意圖；
[〇〇28]圖2是圖1中繞組轉(zhuǎn)子部分示意圖；
[〇〇29]圖3是圖2中齒部鐵芯示意圖；
[0030] 圖4是圖2中輒部鐵芯不意圖；
[0031] 圖5是圖2中繞組纏繞在齒部鐵芯后的示意圖。
[0032] 圖中附圖標(biāo)記表示為:1-外永磁轉(zhuǎn)子，11-永磁體，12-輒部，2-內(nèi)繞組轉(zhuǎn)子，21-槽楔，22-硬繞組，23-齒部鐵芯，231-燕尾部，232-第一拉緊螺桿用孔，24-楔鍵，25-輒部鐵芯， 251-燕尾槽，252-楔鍵槽，253-鍵槽，254-通風(fēng)孔，255-第二拉緊螺桿用孔，3-氣隙。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 圖1所示為本實(shí)用新型所述的大功率繞組式永磁耦合器，其包括中空的外永磁轉(zhuǎn)子1，以及設(shè)置在所述外永磁轉(zhuǎn)子1內(nèi)與所述外永磁轉(zhuǎn)子1同軸且二者之間可發(fā)生相對轉(zhuǎn)動的內(nèi)繞組轉(zhuǎn)子2;所述外永磁轉(zhuǎn)子1和所述內(nèi)繞組轉(zhuǎn)子2之間存在有氣隙3;如圖2所示，所述內(nèi)繞組轉(zhuǎn)子2包括輒部鐵芯25,與所述輒部鐵芯25卡接固定的若干齒部鐵芯23和及設(shè)置在所述齒部鐵芯23上的硬繞組22。所述輒部鐵芯25上成型有鴿尾槽251，所述齒部鐵芯23上成型有與所述鴿尾槽251相卡接的鴿尾部231。所述外永磁轉(zhuǎn)子1包括輒部12和安裝在所述輒部12內(nèi)表面的若干永磁體11，所述永磁體11的N、S極交錯排列。
[〇〇34]本實(shí)施例中，所述齒部鐵芯23最外緣圓周間隙小于單根繞組線圈的直徑，即本實(shí)用新型采用閉口槽齒部鐵芯結(jié)構(gòu)。所述齒部鐵芯23和所述輒部鐵芯25均為疊片式鐵心，圖3 為本實(shí)施例中單片齒部鐵心結(jié)構(gòu)示意圖，第一拉緊螺桿用孔232用于安裝拉緊螺桿，將若干單片齒部鐵心固定成一個單元，鴿尾部231用于連接齒部鐵心和輒部鐵心。所述齒部鐵芯23 為取向硅鋼片。所述硬繞組22以分?jǐn)?shù)槽集中繞組方式纏繞在所述齒部鐵芯23上，所述硬繞組22的繞圈節(jié)距為1。
[〇〇35]進(jìn)一步地，本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述鴿尾槽251底部成型有楔鍵槽 252,所述鴿尾部231和所述楔鍵槽252之間設(shè)置有在所述楔鍵槽252中的楔鍵24。所述齒部鐵芯23與所述硬繞組22靠近所述齒部鐵芯23外緣的間隙中設(shè)置有填充間隙的槽楔21。
[0036] 圖4為本實(shí)施例中單片輒部鐵心的示意圖，齒部鐵芯23的鴿尾與鴿尾槽卡接，輒部鐵心上還成形有用于散熱的通風(fēng)孔254,第二拉緊螺桿用孔255用于安裝拉緊螺桿，將若干所述齒部鐵芯23固定成一個整體;鍵槽253用于繞組轉(zhuǎn)子與傳動軸的連接，楔鍵槽252用于安裝楔鍵24漲緊齒部鐵心。
[0037] 顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實(shí)用新型創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大功率繞組式永磁耦合器，其包括中空的外永磁轉(zhuǎn)子(1)，以及設(shè)置在所述外永 磁轉(zhuǎn)子(1)內(nèi)與所述外永磁轉(zhuǎn)子(1)同軸且二者之間可發(fā)生相對轉(zhuǎn)動的內(nèi)繞組轉(zhuǎn)子(2);所 述外永磁轉(zhuǎn)子(1)和所述內(nèi)繞組轉(zhuǎn)子(2)之間存在有氣隙(3);其特征在于，所述內(nèi)繞組轉(zhuǎn)子 (2)包括輒部鐵芯(25)，繞放置中心均勻分布且與所述輒部鐵芯(25)卡接固定的若干齒部 鐵芯(23)和設(shè)置在所述齒部鐵芯(23)上的硬繞組(22);所述齒部鐵芯(23)之間最外緣圓周 間隙小于單根繞組線圈的直徑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述大功率繞組式永磁耦合器，其特征在于，所述輒部鐵芯(25)上成 型有鴿尾槽(251)，所述齒部鐵芯(23)上成型有與所述鴿尾槽(251)相卡接的鴿尾部(231)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述大功率繞組式永磁耦合器，其特征在于，所述鴿尾槽(251)底部 成型有楔鍵槽(252)，所述鴿尾部(231)和所述楔鍵槽(252)之間設(shè)置有在所述楔鍵槽(252) 中的楔鍵(24)。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述大功率繞組式永磁耦合器，其特征在于，所述齒部鐵芯 (23)與所述硬繞組(22)靠近所述齒部鐵芯(23)外緣的間隙中設(shè)置有填充間隙的槽楔(21)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述大功率繞組式永磁耦合器，其特征在于，所述齒部鐵芯(23)和所 述輒部鐵芯(25)均為疊片式鐵心。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述大功率繞組式永磁耦合器，其特征在于，所述齒部鐵芯(23)為取 向硅鋼片。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或5或6所述大功率繞組式永磁耦合器，其特征在于，所述硬繞 組(22)以分?jǐn)?shù)槽集中繞組方式纏繞在所述齒部鐵芯(23)上，所述硬繞組(22)的繞圈節(jié)距為 1〇8.根據(jù)權(quán)利要求7所述大功率繞組式永磁耦合器，其特征在于，所述外永磁轉(zhuǎn)子(1)包 括輒部(12)和安裝在所述輒部(12)內(nèi)表面的若干永磁體(11)，所述永磁體(11)的N、S極交 錯排列。9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或5或6或8所述大功率繞組式永磁耦合器，其特征在于，輒部 鐵心(25)上還成形有通風(fēng)孔(254)。
【文檔編號】H02K1/27GK205725418SQ201620355786
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月25日
【發(fā)明人】楊松, 漆復(fù)興
【申請人】江蘇磁谷科技股份有限公司