[發明專利]永磁復合式異步聯軸器

有效

• 申請號: 200910072839.5
• 申請日: 2009-09-09
• 公開（公告）號: CN101645644A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 張強;王紅;姚緒梁;張敬南;程鵬;趙凱岐;孟繁榮;張文義;劉宏達;游江
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: H02K51/00
• 分類號: H02K51/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術領域

本發明涉及一種聯軸器。特別是一種永磁異步聯軸器。

(二)背景技術

隨著永磁材料、電工材料等技術的發展，以及電磁場分析方法、手段的完善，永磁聯軸器作為一種新型的機械傳動裝置，開始被廣泛應用于對密封有特殊要求的環境，如石油、化工、真空、低溫、制藥、食品、航空等領域。根據主動轉子和從動轉子兩者之間的轉速關系，可將永磁聯軸器分為永磁同步聯軸器和永磁異步聯軸器。永磁同步聯軸器，例如專利93112868.4，主動轉子和從動轉子表面都存在由永磁材料制成的永磁磁極，因此從動轉子轉速必須保持與主動轉子轉速同步，才能穩定工作，這種結構的永磁聯軸器只適用于對轉速精度要求很高的場合。渦流式永磁異步聯軸器利用永磁磁極形成一側(主動側或從動側)磁場，同時利用渦流形成另一側(從動側或主動側)磁場，兩個磁場相互作用，實現傳動。現有的渦流式永磁異步聯軸器，按渦流磁場側轉子結構的不同，可歸納為兩種：第一種，在運行時渦流回路與磁路共處于同一結構部件中，例如公開號為GR3026455(T3)的專利文件中，具有這種結構的聯軸器，其性能與一臺實心轉子電動機近似，在大轉差率運行時能夠提供很大的電磁轉矩，但轉差率減小時轉矩迅速下降，機械特性過軟，且發熱嚴重，傳動效率低；第二種，在運行時渦流回路與磁路分別處于不同結構部件中，例如公開號為GB719303(A)的專利文件，具有這種結構的聯軸器，其性能與一臺鼠籠轉子電動機近似，在小轉差率運行時，機械特性較好，但是當轉差率大于某一數值(臨界轉差率)后，轉矩迅速減小，機械特性變差，甚至無法滿足帶載穩定運行的需求，且無法重載起動。此外，現有的永磁聯軸器無論是同步式還是異步式，其永磁磁極大多采用了表面粘貼式結構，不僅不利于耦合磁場磁通密度的提高，而且也無法滿足高速傳動的需求。

(三)發明內容

本發明的目的在于提供一種無論是輕載、重載，還是低速、高速等傳動場合以及穩態、動態過程中，都具有優異的機械特性；適用范圍廣的永磁復合式異步聯軸器。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明的永磁復合式異步聯軸器包括內置切向式永磁磁極主動轉子、復合式從動轉子、隔離罩三個部分；內置切向式永磁磁極主動轉子由隔磁軸套1、永磁磁極2、第一鐵芯3構成，隔磁軸套1用于連接原動機的輸出軸，第一鐵芯3由實心鐵磁材料制成，第一鐵芯3與隔磁軸套1之間固定，永磁磁極2由永磁材料制成，放置在第一鐵芯3內的軸向槽中；復合式從動轉子由套筒4、第一端環5、第二端環13、導條6、第二鐵芯7、基座8、第二端蓋12構成，套筒4由鐵磁材料制成，第二鐵芯7由硅鋼片疊壓制成，在第二鐵芯7內表面開有沿圓周均勻分布的軸向槽，槽內放置導條6，導條6由導電性能良好的金屬導體制成，各導條6的兩端分別通過第一端環5和第二端環13短接在一起，第一端環5和第二端環13也由導電性能良好的金屬導體制成，套筒4、第一端環5、第二端環13、導條6和第二鐵芯7由基座8固定，而且基座8用于與從動軸連接；隔離罩9由非鐵磁材料構成，通過安裝孔10固定在其他設備上；在主動轉子和隔離罩9之間為第一氣隙14，在從動轉子和隔離罩9之間為第二氣隙15。

本發明還可以包括：

1、第一鐵芯3的充磁方向為圓周的切向，即充磁方向與轉子半徑方向垂直，永磁磁極2的個數是偶數個，且在第一鐵芯3內部沿圓周方向均勻放置，相鄰的兩個永磁磁極同極性表面相對。

2、主動轉子左側設置第一端蓋11，第一端蓋11由非導磁材料制成。

3、套筒4的磁導率低于構成第二鐵芯7的硅鋼片的磁導率。

4、復合式從動轉子中的導條6的軸向有效長度，即兩個端環之間的長度與主動轉子中永磁磁極2的軸向長度相等，且與永磁磁極2在軸向對齊。

5、從動轉子左側設置第二端蓋12。

工作原理：

主動轉子上的永磁磁極形成主動轉子磁場，該磁場透過隔離罩9與從動轉子耦合。原動機的輸出軸與聯軸器主動轉子上的隔磁軸套1通過鍵聯接或緊配合等方式固定在一起，原動機帶動主動轉子轉動時，主動轉子形成的磁場跟隨其一起旋轉。