[實用新型]水冷式導體轉子、永磁渦流調速器和永磁渦流耦合器

有效

• 申請號: 201420603812.0
• 申請日: 2014-10-17
• 公開（公告）號: CN204156706U
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 黃俊飛;成國良
• 申請（專利權）人: 北京必可測科技股份有限公司
• 主分類號: H02K49/00
• 分類號: H02K49/00;H02K49/04;H02K49/10
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 朱坤鵬

技術領域

本實用新型涉及永磁傳動設備技術領域，具體的是一種水冷式導體轉子，還是一種含有該水冷式導體轉子的水冷式永磁渦流調速器，更是一種含有該水冷式導體轉子的水冷式永磁渦流耦合器。

背景技術

永磁渦流調速器以其安全、可靠、節能、環保等優勢逐步得到廣泛引用，它是利用電磁感應基本原理，通過非接觸式磁耦合實現動力傳輸，通過電磁氣隙的改變調整輸出軸的轉速。

永磁渦流調速器的結構主要由導體轉子、永磁轉子和控制器三部分組成。導體轉子固定在電動機軸上，永磁轉子固定在負載轉軸上，導體轉子和永磁轉子之間有間隙(稱為氣隙)。這樣電動機和負載由原來的硬(機械)連接轉變為軟(磁)連接，通過調節永磁體和銅導體之間的氣隙就可實現負載軸上的輸出轉矩變化，從而實現負載轉速變化，用不同方式對氣隙進行控制。其工作原理是：當電機旋轉時，帶動永磁調速器的導體轉子在永磁轉子所產生的強磁場中切割磁力線，導體中產生渦電流，該渦電流受到磁場力的作用，形成電磁阻尼，帶動負載運動，從而實現了電機與負載之間的扭矩傳輸。

導體轉子內的電渦流會導致轉子發熱，溫度升高，當永磁體超過一定溫度時，會發生消磁，致使調速器失效。調速器傳遞的功率越大，其產生的電渦流也越大，銅導體發熱越厲害。目前對功率較大的調速器，通常采用水冷式結構，通過引入外部有壓水源，向工作氣隙噴射冷卻水，實現降溫。

目前使用的水冷式結構主要是噴射式降溫。這種降溫方式是將調速器密閉在一筒形容器內，輸入軸和輸出軸均由軸承支撐，在筒體上調速器銅盤對應位置處設置噴嘴，由外部引入的有壓冷卻水噴到銅盤表面進行冷卻，在離心力作用下，冷卻后的水會被甩到筒體內表面，被搜集后由排水口排出。

這種結構中冷卻水是從外部向內噴射，在導體盤高速旋轉的離心力作用下，冷卻水很難深入到銅盤的中心地帶，造成不均勻冷卻，銅盤外緣因冷卻水的充分覆蓋而得到較好的冷卻效果，而內部靠旋轉中心部分因冷卻水很少到達造成冷卻效果不佳，熱量散失不充分。

實用新型內容

為了解決永磁轉子高速旋轉時中心地帶無法水冷的技術問題。本實用新型提供了一種水冷式導體轉子、永磁渦流調速器和永磁渦流耦合器，該水冷式導體轉子在導體轉子的殼體上開設水道，引入有壓水源，在導體轉子的殼體內開設射水口，向永磁體和氣隙內噴射冷卻水，整個永磁體均能夠被冷卻降溫，降溫效果好，冷卻水在高速離心力作用下被甩出。

本實用新型為解決其技術問題采用的技術方案是：一種水冷式導體轉子，含有殼體和空心軸，殼體和空心軸同軸設置并且殼體與空心軸的一端固定連接，空心軸內設有冷卻水主管線，空心軸上設有進水口，殼體的側壁內設有冷卻水支管線，殼體內沿該導體轉子的徑向依次設有多個射水口，進水口依次通過冷卻水主管線和冷卻水支管線與射水口連通。

多個進水口設置在空心軸的兩端之間，該多個進水口在空心軸的周向均勻分布，冷卻水主管線沿空心軸的軸向設置并且冷卻水主管線位于空心軸的中心。

空心軸外套設有冷卻水套，冷卻水套的內徑大于空心軸的外徑，空心軸能夠相對于冷卻水套轉動，冷卻水套的兩端均與空心軸轉動密封連接，冷卻水套上設有冷卻水入口，冷卻水入口與進水口連通。

該導體轉子的殼體包括設置在殼體一端的第一導體安裝盤、設置殼體外周的周向導體固定套，第一導體安裝盤的內表面設有第一端面導體，該周向導體固定套內含有徑向導體。

冷卻水支管線包括設置在第一導體安裝盤內的多個支線噴射單元，支線噴射單元包括沿第一導體安裝盤徑向設置的徑向水道和與徑向水道連通的多條弧形水道，多條弧形水道的圓心為第一導體安裝盤的圓心，射水口與弧形水道連通。

多條弧形水道中的最外側的一條弧形水道的位置與該徑向導體和徑向永磁體之間的氣隙的位置相對應，多條弧形水道中除了最外側的一條弧形水道以外剩余的弧形水道的位置與第一端面永磁體的位置相對應，每個弧形水道上沿周向均勻分布有多個射水口；多條弧形水道中的最外側的一條弧形水道上的射水口能夠向該徑向導體和該徑向永磁體之間的氣隙噴水，多條弧形水道中除了最外側的一條弧形水道以外剩余的弧形水道上的射水口能夠向第一端面永磁體噴水。

該周向導體固定套包括沿導體轉子的軸向依次設置的第一導體安裝套和第二導體安裝套，第一導體安裝套和第二導體安裝套之間通過固定套連接件連接固定，該徑向導體包括設置在第一導體安裝套內表面的第一徑向導體和設置在第二導體安裝套內表面的第二徑向導體，冷卻水支管線包括依次連通的第一導體安裝套內的軸向水道、該固定套連接件內的軸向水道和第二徑向導體內的軸向水道。