[發(fā)明專利]一種帶有阻尼裝置的同步型永磁偶合器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011114569.2
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112234801A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王雷;劉昊;王新銘;張黎;李健;王海波;許國峰
• 申請（專利權(quán)）人: 煤科集團(tuán)沈陽研究院有限公司
• 主分類號: H02K49/10
• 分類號: H02K49/10
• 代理公司: 沈陽易通專利事務(wù)所 21116
• 代理人: 王建男

本發(fā)明屬于傳動設(shè)備，一種帶有阻尼裝置的同步型永磁偶合器，其中輸入連接盤和輸出連接盤之一固定連接內(nèi)轉(zhuǎn)子，輸入連接盤和輸出連接盤之另一固定連接外轉(zhuǎn)子，外轉(zhuǎn)子套裝在內(nèi)轉(zhuǎn)子外部，且外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子同軸設(shè)置；內(nèi)轉(zhuǎn)子具有若干個軸向開設(shè)的內(nèi)安裝槽，且內(nèi)安裝槽周向布置，內(nèi)轉(zhuǎn)子磁鋼插裝在內(nèi)安裝槽中，內(nèi)轉(zhuǎn)子中內(nèi)轉(zhuǎn)子磁鋼到內(nèi)轉(zhuǎn)子外圈之間的環(huán)形區(qū)域之間設(shè)有多個軸向設(shè)置內(nèi)安裝孔，該內(nèi)安裝孔中設(shè)有由導(dǎo)電金屬材料制成阻尼裝置，且所有阻尼裝置的端部短路連接。本永磁偶合器，具有機(jī)械解耦，隔離振動的效果，改善同步型永磁偶合器的動態(tài)性能。另外，本發(fā)明還根據(jù)該原理提出另外兩種結(jié)構(gòu)的永磁偶合器。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于傳動設(shè)備，特備是一種帶有阻尼裝置的同步型永磁偶合器。

背景技術(shù)

永磁偶合器是以磁場為媒介，實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩傳遞的設(shè)備，根據(jù)運(yùn)行原理不同，可以分為渦流式永磁偶合器和同步型永磁偶合器兩種。

渦流式永磁偶合器運(yùn)行時導(dǎo)體盤切割永磁轉(zhuǎn)子盤產(chǎn)生的氣隙磁場，在導(dǎo)體盤上產(chǎn)生渦流感應(yīng)磁場，感應(yīng)磁場與氣隙磁場之間相互作用實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的傳遞，但在運(yùn)行過程中輸入輸出端存在轉(zhuǎn)差，造成能量的浪費(fèi)。

在電機(jī)啟動的瞬間，同步型永磁偶合器的輸入端跟隨電機(jī)動作，而輸出端由于負(fù)載慣性的存在會滯后于輸入端動作，此時兩個轉(zhuǎn)子存在相對運(yùn)動，之后由于磁場之間的強(qiáng)作用力，導(dǎo)致兩轉(zhuǎn)子永磁體間的彈性夾角不斷在一個區(qū)間內(nèi)快速往復(fù)變化；

當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定狀態(tài)后，永磁偶合器的輸入轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，但輸出端轉(zhuǎn)速由于慣性的存在會出現(xiàn)較大的超調(diào)，經(jīng)過數(shù)次的動態(tài)自適應(yīng)后才會恢復(fù)穩(wěn)定；

當(dāng)負(fù)載突變時，永磁偶合器的輸出端也會出現(xiàn)轉(zhuǎn)速的超調(diào)，需要經(jīng)過自適應(yīng)調(diào)節(jié)才會恢復(fù)。

以上三種工況下，同步型永磁偶合器在動態(tài)自適應(yīng)過程中均存在轉(zhuǎn)差，相應(yīng)也會產(chǎn)生渦流損耗，造成偶合器自身的溫升，同時更為嚴(yán)重的是在超調(diào)過程中電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩會不斷變化，電機(jī)也會處于電動-發(fā)電狀態(tài)不斷切換的工況，會影響電機(jī)的使用壽命及局域電網(wǎng)的電源質(zhì)量。

且現(xiàn)有同步型永磁偶合器在負(fù)載相對重載時，需要匹配變頻控制技術(shù)來減緩電機(jī)的啟動速度，否則在輸入端轉(zhuǎn)速極速上升的同時，輸出端轉(zhuǎn)速在慣性負(fù)載的影響下不能快速響應(yīng)，一旦輸入輸出兩轉(zhuǎn)子上磁鋼的彈性角度超過限值，設(shè)備將完全停止運(yùn)行，本次啟動失敗，同時由于兩轉(zhuǎn)子間出現(xiàn)了轉(zhuǎn)差轉(zhuǎn)速，磁鋼切割氣隙中的磁場，在磁鋼內(nèi)部產(chǎn)生渦流損耗，導(dǎo)致磁鋼溫度的升高，同步型永磁偶合器將會在很短時間內(nèi)燒毀，造成嚴(yán)重的生產(chǎn)事故。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提出一種帶有阻尼裝置的同步型永磁偶合器，具有機(jī)械解耦，隔離振動的效果，改善同步型永磁偶合器的動態(tài)性能。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

在第一個技術(shù)方案中，一種帶有阻尼裝置的同步型永磁偶合器，包括輸入連接盤、內(nèi)轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子、輸出連接盤、內(nèi)轉(zhuǎn)子磁鋼、外轉(zhuǎn)子磁鋼和阻尼裝置，輸入連接盤和輸出連接盤之一固定連接內(nèi)轉(zhuǎn)子，輸入連接盤和輸出連接盤之另一固定連接外轉(zhuǎn)子，所述外轉(zhuǎn)子套裝在內(nèi)轉(zhuǎn)子外部，且外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子同軸設(shè)置；

所述內(nèi)轉(zhuǎn)子具有若干個軸向開設(shè)的內(nèi)安裝槽，且內(nèi)安裝槽周向布置，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子磁鋼插裝在內(nèi)安裝槽中，內(nèi)轉(zhuǎn)子中內(nèi)轉(zhuǎn)子磁鋼到內(nèi)轉(zhuǎn)子外圈之間的環(huán)形區(qū)域之間設(shè)有多個軸向設(shè)置內(nèi)安裝孔，該內(nèi)安裝孔中設(shè)有由導(dǎo)電金屬材料制成阻尼裝置，且所有阻尼裝置的端部短路連接。

在第一個技術(shù)方案中，作為優(yōu)選的，所述阻尼裝置為銅制、鋁制、銀制的金屬棒或金屬條。

在第一個技術(shù)方案中，作為優(yōu)選的，多個所述內(nèi)安裝孔等間距分布。

在第一個技術(shù)方案中，作為優(yōu)選的，所述阻尼裝置的數(shù)量為內(nèi)轉(zhuǎn)子磁鋼的整數(shù)倍。

在第一個技術(shù)方案中，作為優(yōu)選的，所述阻尼裝置設(shè)置在于內(nèi)轉(zhuǎn)子磁鋼外表面對應(yīng)位置。