專利名稱：異步啟動(dòng)永磁同步傳動(dòng)聯(lián)軸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種異歩啟動(dòng)永磁同歩傳動(dòng)聯(lián)軸器，屬于電動(dòng)機(jī)制造的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
永磁傳動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用已有幾十年的歷史，它的應(yīng)用之一是將原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力 通過其軸上的外磁部件傳遞給工作軸上的內(nèi)磁部件，內(nèi)外磁部件由隔離罩分開， 從而工作軸無須伸出所要封閉的空間，取消了動(dòng)密封，實(shí)現(xiàn)了無密封、零泄漏。 主要應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)、石油化工、醫(yī)藥、食品工業(yè)中的泵和壓縮機(jī)、攪拌機(jī)與 閥門等。目前我國流體機(jī)械大量使用的傳統(tǒng)機(jī)械密封在國外的這些部門已逐漸 被永磁傳動(dòng)所取代。本發(fā)明討論的異步啟動(dòng)永磁同步傳動(dòng)聯(lián)軸器技術(shù)結(jié)合了永磁渦流傳動(dòng)技術(shù) 的優(yōu)點(diǎn)。通過高強(qiáng)度永磁極和銅盤的相互作用，實(shí)現(xiàn)電機(jī)和負(fù)載之間通過氣隙 磁場進(jìn)行扭矩的傳遞；電機(jī)和負(fù)載之間相互保持獨(dú)立運(yùn)行，沒有機(jī)械連結(jié)。此 外，本發(fā)明采用了永磁極盤式結(jié)構(gòu)，其散熱性能較好。它主要山兩個(gè)完全相同 的部件組成，每個(gè)部件均是丌槽的銅盤中嵌入永磁體，且與高導(dǎo)磁背軛緊固在 一起。 一個(gè)部件與驅(qū)動(dòng)側(cè)連接，構(gòu)成主動(dòng)體；另一個(gè)部件與負(fù)載側(cè)連接，構(gòu)成 被動(dòng)體。本發(fā)明討論的異歩啟動(dòng)永磁同歩傳動(dòng)聯(lián)軸器的工作原理是主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體(由 主動(dòng)銅盤、主動(dòng)永磁體和主動(dòng)背軛構(gòu)成)和被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體(由被動(dòng)銅盤、被動(dòng)永 磁體和被動(dòng)背軛構(gòu)成)可以自由地獨(dú)立旋轉(zhuǎn)，啟動(dòng)時(shí)，永磁體分別在對(duì)方感應(yīng) 渦流，渦流產(chǎn)生電磁力，使主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體和被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體相互吸引，從而帶動(dòng)被動(dòng) 轉(zhuǎn)動(dòng)體沿著與主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體相同的方向啟動(dòng)并開始加速旋轉(zhuǎn)，達(dá)到傳動(dòng)目的，此 時(shí)有渦流損耗；隨著轉(zhuǎn)速的升高，不同轉(zhuǎn)動(dòng)體中的銅盤中的渦流不斷減小，直 至最后牽入同歩后渦流為零，此時(shí)不同轉(zhuǎn)動(dòng)體中的不同極性的永磁體相互吸引， 產(chǎn)生同歩轉(zhuǎn)矩，主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體和被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體的轉(zhuǎn)速相等，實(shí)現(xiàn)同歩傳動(dòng)運(yùn)行。發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種輸出功率、轉(zhuǎn)矩大，并 能實(shí)現(xiàn)異步啟動(dòng)和同步傳動(dòng)的異步啟動(dòng)永磁同步傳動(dòng)聯(lián)軸器。技術(shù)方案為了提高電機(jī)的輸出功率、轉(zhuǎn)矩，本發(fā)明采用了特殊的電機(jī)結(jié) 構(gòu)，即在主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體和被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體上設(shè)置開槽的銅盤，各自的銅盤槽內(nèi)采用永 磁體填充，該結(jié)構(gòu)比平板銅盤(不開槽)結(jié)構(gòu)功率密度大，使得聯(lián)軸器的傳遞 功率更大，而在相同功率時(shí)，該結(jié)構(gòu)比平板銅盤(不開槽)結(jié)構(gòu)體積更??；由 于采用磁極盤式結(jié)構(gòu)，其散熱性能較好。銅盤開槽使得永磁體分別在對(duì)方銅盤內(nèi)感應(yīng)渦流，渦流與永磁體相互作用 產(chǎn)生電磁力，充分利用了銅的導(dǎo)電性，實(shí)現(xiàn)了異步啟動(dòng)。隨著負(fù)載側(cè)轉(zhuǎn)速升高， 轉(zhuǎn)差減小，兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體中的不同極性永磁相互吸引，將被動(dòng)體牽入同步，產(chǎn)生 同步轉(zhuǎn)矩，從而實(shí)現(xiàn)同步傳動(dòng)。本發(fā)明的異步啟動(dòng)永磁同步傳動(dòng)聯(lián)軸器包括主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體和被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體，主 動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體由主動(dòng)永磁體、主動(dòng)銅盤和主動(dòng)背軛構(gòu)成；被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體由被動(dòng)永磁體、 被動(dòng)銅盤和被動(dòng)背軛構(gòu)成。該異步啟動(dòng)永磁同步傳動(dòng)聯(lián)軸器的主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體有對(duì) 稱的兩塊，其軸心處固定于輸入轉(zhuǎn)軸上，主動(dòng)背軛的外表面貼有主動(dòng)銅盤，主 動(dòng)銅盤槽內(nèi)采用極性相異且交錯(cuò)排列的主動(dòng)永磁體填充；被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體包括開槽 的被動(dòng)銅盤、被動(dòng)背軛，被動(dòng)背軛位于該裝置的外側(cè)，被動(dòng)銅盤槽內(nèi)采用極性 相異且交錯(cuò)排列的被動(dòng)永磁體填充；開槽的被動(dòng)銅盤位于被動(dòng)背軛的內(nèi)側(cè)，被 動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體固定于輸出轉(zhuǎn)軸上。被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體采用開槽的被動(dòng)銅盤，被動(dòng)銅盤槽在被動(dòng)銅盤的圓周上均勻分 布，槽口朝向主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體，被動(dòng)銅盤槽內(nèi)由被動(dòng)永磁體填充。渦流路徑在開槽的被動(dòng)銅盤上，環(huán)繞槽口在外圍被動(dòng)銅盤上形成環(huán)流。有益效果本發(fā)明由于引入了高強(qiáng)度的主動(dòng)永磁體和被動(dòng)永磁體，此外， 由于在主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體和被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體上分別設(shè)置主動(dòng)銅盤和被動(dòng)銅盤，并分別在主 動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體的主動(dòng)銅盤和被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體的被動(dòng)銅盤內(nèi)開槽，并分別采用主動(dòng)永磁體 和被動(dòng)永磁體填充，可獲得比普通永磁渦流傳動(dòng)裝置更高的輸出功率、轉(zhuǎn)矩， 并實(shí)現(xiàn)異步啟動(dòng)和同步傳動(dòng)，穩(wěn)態(tài)運(yùn)行主動(dòng)體與被動(dòng)體銅盤中無渦流，傳動(dòng)效 率較高。


圖1是本發(fā)明異步啟動(dòng)永磁同歩傳動(dòng)聯(lián)軸器剖面示意圖；圖2是本發(fā)明異歩啟動(dòng)永磁同歩傳動(dòng)聯(lián)軸器主動(dòng)開槽銅盤(銅盤槽內(nèi)未放 置永磁材料)示意圖；圖3是本發(fā)明異歩啟動(dòng)永磁同歩傳動(dòng)聯(lián)軸器主動(dòng)開槽銅盤(銅盤槽內(nèi)放置 永磁材料)示意圖；圖4是本發(fā)明異步啟動(dòng)永磁同步傳動(dòng)聯(lián)軸器被動(dòng)開槽銅盤(銅盤槽內(nèi)未放 置永磁材料)示意圖；圖5是本發(fā)明異步啟動(dòng)永磁同步傳動(dòng)聯(lián)軸器被動(dòng)開槽銅盤(銅盤槽內(nèi)放置 永磁材料)及渦流示意圖。以上的圖中有主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體l、主動(dòng)永磁極ll、主動(dòng)銅盤12、主動(dòng)銅盤槽 13、主動(dòng)背軛14、被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體2、被動(dòng)永磁極21、被動(dòng)銅盤22、被動(dòng)銅盤槽 23、被動(dòng)背軛24、輸入轉(zhuǎn)軸5、輸出轉(zhuǎn)軸6、軸承7。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的異步啟動(dòng)永磁同步傳動(dòng)聯(lián)軸器包括主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體1和被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體2， 主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體l由主動(dòng)永磁體ll、主動(dòng)銅盤12和主動(dòng)背軛14構(gòu)成；被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體 2由被動(dòng)永磁體21、被動(dòng)銅盤22和被動(dòng)背軛24構(gòu)成。該異歩啟動(dòng)永磁同步傳 動(dòng)聯(lián)軸器的主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體1有對(duì)稱的兩塊，其軸心處固定于輸入轉(zhuǎn)軸5上，主動(dòng) 背軛14的外表面貼有開槽的主動(dòng)銅盤12，主動(dòng)銅盤槽13內(nèi)采用極性相異且交 錯(cuò)排列的主動(dòng)永磁體11填充；被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體2包括開槽的被動(dòng)銅盤22、被動(dòng)背 軛24，被動(dòng)背軛24位于該裝置的外側(cè)，被動(dòng)銅盤槽22內(nèi)采用極性相異且交錯(cuò) 排列的被動(dòng)永磁體21填充；開槽的被動(dòng)銅盤22位于被動(dòng)背軛24的內(nèi)側(cè)，被動(dòng) 轉(zhuǎn)動(dòng)體2固定于輸出轉(zhuǎn)軸6上。被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體2采用開槽的被動(dòng)銅盤22，被動(dòng)銅盤槽23在被動(dòng)銅盤22的圓 周上均勻分布，槽口朝向主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體l，被動(dòng)銅盤槽23內(nèi)由極性相異且交錯(cuò)排 列的被動(dòng)永磁體21填充。本發(fā)明采用了特殊的異步啟動(dòng)永磁同步傳動(dòng)聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)，即在被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體 2的被動(dòng)銅盤22中開槽并采用極性相異且交錯(cuò)排列的被動(dòng)永磁體21填充。主 動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體1固定于輸入轉(zhuǎn)軸5上；主動(dòng)背軛14表面貼有開槽的主動(dòng)銅盤12，主動(dòng)銅盤槽13內(nèi)采用極性相異且交錯(cuò)排列的主動(dòng)永磁體11填充；被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體 2由被動(dòng)銅盤22與被動(dòng)背軛24構(gòu)成并固定于輸出轉(zhuǎn)軸6上；主動(dòng)背軛14、被 動(dòng)背軛24均采用高導(dǎo)磁材料制成，被動(dòng)銅盤槽23內(nèi)填充極性相異且交錯(cuò)排列 的被動(dòng)永磁體21，輸入轉(zhuǎn)軸5和輸出轉(zhuǎn)軸6均采用非導(dǎo)磁鋼。此外，從提高電機(jī)氣隙磁密和磁鋼的熱穩(wěn)定性考慮，選擇具有較高內(nèi)稟矯 頑力的釹鐵硼永磁材料作為主動(dòng)永磁體11和被動(dòng)永磁體21的材料。
權(quán)利要求
1.一種異步啟動(dòng)永磁同步傳動(dòng)聯(lián)軸器，包括主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體(1)和被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體(2)，主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體(1)由主動(dòng)永磁體(11)、主動(dòng)銅盤(12)和主動(dòng)背軛(14)構(gòu)成，被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體(2)由被動(dòng)永磁體(21)、被動(dòng)銅盤(22)和被動(dòng)背軛(24)構(gòu)成，其特征是該異步啟動(dòng)永磁同步傳動(dòng)聯(lián)軸器的主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體(1)有對(duì)稱的兩塊，其軸心處固定于輸入轉(zhuǎn)軸(5)上，主動(dòng)背軛(14)表面貼開槽的主動(dòng)銅盤(12)，主動(dòng)銅盤槽(13)內(nèi)采用主動(dòng)永磁體(11)填充；被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體(2)也有對(duì)稱的兩塊，包括開槽的被動(dòng)銅盤(22)和被動(dòng)背軛(24)，被動(dòng)背軛(24)位于該裝置的外側(cè)，被動(dòng)銅盤槽(23)內(nèi)采用被動(dòng)永磁體(21)填充；開槽的被動(dòng)銅盤(22)位于被動(dòng)背軛(24)的內(nèi)側(cè)，被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體(2)固定于輸出轉(zhuǎn)軸(6)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的異步啟動(dòng)永磁同步傳動(dòng)聯(lián)軸器，其特征是被動(dòng) 轉(zhuǎn)動(dòng)體(2)采用開槽的被動(dòng)銅盤(22)，被動(dòng)銅盤槽(23)在被動(dòng)銅盤(22) 的圓周上均勻分布，槽口朝向主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體(1)，被動(dòng)銅盤槽(23)內(nèi)由被動(dòng)永 磁體(21)填充。
全文摘要
異步啟動(dòng)永磁同步傳動(dòng)聯(lián)軸器，由主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體(1)和被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體(2)構(gòu)成。其中主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體(1)由主動(dòng)永磁體(11)、主動(dòng)銅盤(12)和主動(dòng)背軛(14)構(gòu)成；被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體(2)由被動(dòng)永磁體(21)、被動(dòng)銅盤(22)和被動(dòng)背軛(24)構(gòu)成；該異步啟動(dòng)永磁同步傳動(dòng)聯(lián)軸器的主動(dòng)背軛(14)表面貼有開槽的主動(dòng)銅盤(12)，主動(dòng)銅盤槽(13)內(nèi)采用極性相異且交錯(cuò)排列的主動(dòng)永磁體(11)填充；被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體(2)由開槽的被動(dòng)銅盤(22)和被動(dòng)背軛(24)構(gòu)成，被動(dòng)銅盤槽(23)內(nèi)采用被動(dòng)永磁體(21)填充。主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體(1)固定于輸入轉(zhuǎn)軸(5)，被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體(2)固定于輸出轉(zhuǎn)軸(6)。
文檔編號(hào)H02K51/00GK101242130SQ200810018938
公開日2008年8月13日 申請日期2008年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月1日
發(fā)明者桃 李, 楊成峰, 林鶴云, 健 郭 申請人:東南大學(xué)