[發明專利]一種圓筒式永磁調速器

在審

• 申請號: 201410846298.8
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104578629A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 張海;張小東;閆亮;鄭果;李新;王楠楠;孔新玲
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: H02K16/00
• 分類號: H02K16/00
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 王聚才;朱俊峰

技術領域

????本發明涉及一種圓筒式永磁調速器。

背景技術

圓筒式永磁調速器是通過主、從動轉子之間的磁力耦合進行運動和轉矩傳輸的，實現了在原動機和負載之間運動和力的無接觸式傳遞，具有可控啟動、可靠性高、環境適應性好、無電磁干擾等特點。

公知的圓筒式永磁調速器中永磁陣列的磁能密度如圖2所示，同軸向并由外向內順次布置的外導磁圓筒、薄壁銅圓筒、永磁體塊和內導磁圓筒，永磁體塊外表面和薄壁銅圓筒2內表面之間具有氣隙，永磁轉子上的永磁體均為徑向充磁，其磁密分布近乎均勻地分布于永磁體的內外兩側，工作氣隙內的磁密較小，因而永磁調速器磁能利用率低，轉矩密度較小。

發明內容

本發明為了解決現有技術中的不足之處，提供一種磁能利用率高，轉矩密度大的圓筒式永磁調速器。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種圓筒式永磁調速器，包括同軸向并由外向內順次布置的外導磁圓筒1、薄壁銅圓筒2、永磁體塊3和內導磁圓筒4，薄壁銅圓筒2外壁緊密貼合固定于外導磁圓筒1的內表面構成第一轉子組件，若干個永磁體塊3沿周向方向貼合固定于內導磁圓筒4的外表面構成第二轉子組件，第一轉子組件與第二轉子組件同軸向安裝，永磁體塊3外表面和薄壁銅圓筒2內表面之間具有氣隙5。

所述的第一轉子組件、第二轉子組件均可作為輸入端或輸出端；

所述的第一轉子組件或第二轉子組件可軸向移動，以改變二者的耦合長度。

n個環向緊密排列的永磁體塊3構成一個磁極組，n為大于等于2的自然數。

兩個相鄰的磁極組構成一個磁極組對，磁極組對的數量為p，p為大于等于2的自然數。

所述永磁體塊3的總數量為i，以任一磁極組對順時針方向的第一個永磁體塊3為i=1，其余永磁體塊3的排列序號沿順時針方向依次為i=2，3，…，2pn。

i=1的永磁體塊3的充磁方向沿半徑向外，稱為充磁基準方向，充磁方向角為????????????????????????????????????????????????。

第i個永磁體塊3的充磁方向角度為。

磁極組中n個永磁體塊3的扇形角不相等時，充磁方向接近徑向的永磁鐵塊3扇形角應大于充磁方向接近切向充磁的永磁體塊。

磁極組中相鄰永磁體塊3為反向扇形，即一個扇形角向內，另一個扇形角向外時，充磁方向接近徑向的永磁鐵塊3應為扇形角向外，充磁方向接近切向的永磁體塊（3）應為扇形角向內。

磁極組中相鄰永磁體塊3的接觸邊為圓弧時，充磁方向接近徑向的永磁鐵塊（3）應為外凸圓弧，充磁方向接近切向充磁的永磁體塊應為內凹圓弧。

采用上述技術方案，本發明具有的有益效果：

1）磁極組的大部分磁能匯集在氣隙5內，磁能利用率高，轉矩密度大。

2）與公知的永磁調速器結構尺寸相同時，所述永磁調速器傳輸轉矩或功率更大，各永磁體塊可以是扇形斷面也可以是其他形狀斷面，且充磁方向滿足給定計算公式。

3）與公知的永磁調速器傳輸轉矩或功率相同時，所述永磁調速器的結構尺寸較小，生產成本較低，所需安裝空間小。

4）本發明第一次提出了盤式永磁調速器的永磁體塊扇形角可以不相等，并用證明磁極組中軸向充磁的磁極塊的扇形角大于其他充磁方向的磁極塊的扇形角時，可以具有更大的輸出轉矩。

5）本發明第一次提出了盤式永磁調速器的磁極組中相鄰永磁體塊可為反向扇形，并用證明充磁方向接近徑向的永磁鐵塊扇形角向外，充磁方向接近切向的永磁體塊扇形角向內時可以具有更大的輸出轉矩。

6）本發明第一次提出了盤式永磁調速器的磁極組中相鄰永磁體塊的接觸邊可為曲線，并用證明充磁方向接近徑向的永磁鐵塊為外凸圓弧，充磁方向接近切向充磁的永磁體塊為內凹圓弧時可以具有更大的輸出轉矩。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是現有公知的永磁調速器中永磁陣列的磁能密度分布圖

圖3是本發明中永磁體塊陣列實施例一的示意圖；

圖4是本發明中永磁體塊陣列磁能密度分布圖；

圖5是本發明中永磁體塊陣列實施例二的示意圖。

圖6是本發明中永磁體塊陣列實施例三的示意圖。

圖7是本發明中永磁體塊陣列實施例四的示意圖。

具體實施方式