CN217335395U - 一种双筒式电磁混合涡流调速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双筒式电磁混合涡流调速器，包括有输入轴、输出轴，输入轴的端部连接法兰盘A，法兰盘A一侧设有套设于输入轴上的导电滑环，输出轴的端部连接有法兰盘B，法兰盘B的相对内侧设置有导体轭铁，导体轭铁的外环面、内环面分别连接有导体外筒、导体内筒，法兰盘A的相对内侧连接有磁体安装盘，磁体安装盘上开设有若干组呈环状排列的安装槽，各安装槽内依次装设有磁极交替排列的电磁体、永磁体，各电磁体上设置有励磁线圈绕组，磁体安装盘伸入导体外筒与导体内筒之间间隙且不与导体外筒、导体内筒、导体轭铁相接；本实用新型减小了电励磁损耗，实现电机和负载之间通过气隙进行扭矩的传递，运行效率更高，运行更加平稳。

Description

一种双筒式电磁混合涡流调速器

技术领域

本实用新型涉及磁力耦合传动技术领域，具体地说尤其涉及一种双筒式电磁混合涡流调速器。

背景技术

传统的机械式传动结构主要有齿轮结构、皮带轮机构、链结构和涡轮蜗杆等结构，这些传动机构与负载直接刚性连接，因此在传动过程中存在摩擦磨损、振动和噪声等情况。磁力耦合器的研究与应用具有及其广阔的空间和价值。例如，永磁涡流调速器就是一种基于电磁感应原理研制出的非接触式调速装置，主要作用是实现运动***中电机驱动轴和负载输出轴之间的运动和动力传递。其工作原理是输入轴带动永磁体盘转动时，输入轴与输出轴构成转速差，铜盘切割永磁体盘中的永磁体发出的磁感线后产生感应电动势并且在铜盘中产生涡电流，涡电流产生反感磁场，与永磁体产生的磁场相互作用，从而实现两者之间的扭矩传递，带动输出轴转动，并且通过改变铜盘与永磁体之间的气隙大小来控制输出轴的转速和转矩的大小。永磁传动技术的另一应用是电励磁涡流传动装置，电励磁涡流传动装置使用了磁滯材料，是该装置的一大特色。磁滞材料与永磁材料的区别是前者容易改变极性，所以容易调节转矩，提供了优良的操作性能，目前它得到了广泛的应用。但它的额定转矩小，因为在额定转矩时，离合器开始滑动，磁滞材料由***吸收能量，由于磁极的变化，动能变成热量，这部分热量应及时的散失和冷却。电励磁涡流传动装置转矩的调整控制由励磁线圈提供，需要直流电源及控制***，它在自动控制***中是最佳的选择。磁力装置与传感器、微处理器的集成可为某些工艺过程实现自动化。例如当卷绕机的卷径不断增加时，通过控制励磁电流变化，从而转矩亦随之相应地变化，以保证获得恒定的张力。

永磁传动无励磁消耗，但由于它通过机械方式或伺服机构调节气隙大小，因此使得使用操作不方便。而电励磁传动调节方便,但电励磁功率消耗较大。此外，传统电励磁传动由于采用爪极结构，与盘式结构，虽然可实现调速，但是调速效率低，调速范围小，调速不够稳定等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种双筒式电磁混合涡流调速器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型通过如下技术手段实现：

一种双筒式电磁混合涡流调速器，包括有输入轴、输出轴，所述输入轴的端部连接法兰盘A，所述法兰盘A一侧设有套设于输入轴上的导电滑环，所述输出轴的端部连接有法兰盘B，所述法兰盘B的相对内侧设置有导体轭铁，所述导体轭铁的外环面、内环面分别连接有导体外筒、导体内筒，所述法兰盘A的相对内侧连接有磁体安装盘，所述磁体安装盘上开设有若干组呈环状排列的安装槽，各所述安装槽内依次装设有磁极交替排列的电磁体、永磁体，各所述电磁体上设置有励磁线圈绕组，所述磁体安装盘伸入导体外筒与导体内筒之间间隙且不与导体外筒、导体内筒、导体轭铁相接。

进一步地，所述磁体安装盘为类圆柱体的多边体状结构，所述磁体安装盘上开设有若干组安装槽，安装槽的组数为偶数个，各所述安装槽内装设有依次交替安装的电磁体、永磁体，各所述电磁体、永磁体均分别通过与固定套筒配合安装在安装槽内，各所述安装槽上分别装设有磁体盘盖，磁体盘盖开设有供导电滑环、励磁线圈绕组通过导线电性相接的走线槽。

进一步地，所述磁体安装盘为类圆柱体的十二边体，所述磁体安装盘上开设有与法兰盘A连接的螺纹孔，所述磁体安装盘开设有十二组用于安装磁体的安装槽，所述安装槽的内部相对竖向边界设有倒圆角，所述安装槽的四角处开设有与磁体盘盖连接固定的连接螺纹孔，所述安装槽内开设有供相邻励磁线圈绕组连接通电的走线通孔。

进一步地，所述磁体盘盖的中部开设有槽，所述磁体盘盖的底部设置有安置导线的长方形状的走线槽，所述磁体盘盖的四角处分别设置有与磁体安装盘对应的螺纹连接孔。

进一步地，所述固定套筒为开设有凹槽的类正方体，所述固定套筒的开槽端面对称开设有供通电导线连接的方形通孔。

进一步地，所述导体外筒、导体内筒均采用铜质材料制成。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型将永磁传动的高功率密度与电励磁涡流传动的磁场可调结合起来，充分发挥了两者的优势，克服了各自的缺点，减小了电励磁损耗。通过高强度永磁极、可调电磁极和导体外筒、导体内筒的相互作用，实现电机和负载之间通过气隙进行扭矩的传递；使得电机和负载之间相互保持独立运行，没有机械连结。本实用新型通过调节励磁线圈绕组的电流大小和通电绕组数目的增减以及永磁体的大小，实现气隙磁场的增磁和弱磁，从而获得更大范围的可控制的传递扭矩，以获得可控制的输出转矩和输出功率，从而实现输出转矩和输出功率的非接触式调节，其实用性更大，且运行效率更高。此外，本使用新型采用了双筒式结构，不仅空间利用率高，且其工作性能比传统的单筒或单盘式的更好，使每个磁体的S极N极都可利用，外筒内筒均产生与磁体两极所对应的涡流，使磁体的磁能更大程度的利用，使其可以传递更大的输出转矩，且电磁混合调速相较于纯励磁调速，其调速性能更加稳定，运行也更加平稳。

附图说明：

图1为本实用新型产品结构示意图；

图2为本实用新型产品磁极示意图；

图3为本实用新型产品部分结构磁体安装盘的结构示意图；

图4为本实用新型产品部分结构示意图；

图5为本实用新型产品部分结构磁体安装盘盘盖示意图；

图6为本实用新型产品部分结构固定套筒的示意图。

其中：1、磁体安装盘，101、安装槽，102、走线槽，103、连接螺纹孔，104、走线通孔，105、方形通孔，2、导体外筒，3、导体内筒，4、励磁线圈绕组，5、电磁体，6、永磁体，7、导体轭铁，8、导电滑环，9、磁体盘盖，10、固定套筒，11、导线，12、法兰盘A，13、法兰盘B，14、输入轴，15、输出轴。

具体实施方式：

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合实施例对本实用新型作进一步说明：

具体实施例

为本实用新型的其中一种具体实施方式：参见附图。

在本实施例中，一种双筒式电磁混合涡流调速器，包括有输入轴14、输出轴15，所述输入轴14的端部连接法兰盘A12，所述法兰盘A12一侧设有套设于输入轴上的导电滑环8，所述输出轴15的端部连接有法兰盘B13，所述法兰盘B13的相对内侧设置有导体轭铁7，所述导体轭铁7的外环面、内环面分别连接有导体外筒2、导体内筒3，所述法兰盘A12的相对内侧连接有磁体安装盘1，所述磁体安装盘1上开设有若干组呈环状排列的安装槽101，各所述安装槽101内依次装设有磁极交替排列的电磁体5、永磁体6，各所述电磁体5上设置有励磁线圈绕组4，所述磁体安装盘1伸入导体外筒2与导体内筒3之间间隙且不与导体外筒2、导体内筒3、导体轭铁7相接，在本实用新型的具体实施例中，通过输入轴14、导电滑环8、法兰盘A12、磁体安装盘1、电磁体5、永磁体6、励磁线圈绕组4构成传动结构的主动转子，输出轴15、法兰盘B13、导体轭铁7、导体外筒2、导体内筒3构成传动结构的从动转子，主动转子由电机轴传递动力，主动转子与从动转子间存在间隙，二者均可以自由地独立旋转，当主动转子旋转时，相邻电磁体间的永磁体产生恒定磁场，通电的电磁绕组将使电磁体周围产生可变化的磁场，改变电磁绕组的正负极可使两相邻的电磁体产生不同的磁极，从而使每组电磁体形成一个更大的电磁场，交变磁场会在从动转子的内铜筒和外铜筒柱体内上产生涡流，同时涡流产生反感磁场与电磁场相互作用，从而使从动转子沿着与主动转子相同的方向旋转，实现电磁混合传动。

在本实用新型的具体实施例中，所述磁体安装盘1为类圆柱体的多边体状结构，所述磁体安装盘1上开设有若干组安装槽101，安装槽101的组数为偶数个，各所述安装槽101内装设有依次交替安装的电磁体5、永磁体6，各所述电磁体5、永磁体6均分别通过与固定套筒10配合安装在安装槽101内，各所述安装槽101上分别装设有磁体盘盖9，磁体盘盖9开设有供导电滑环8、励磁线圈绕组4通过导线11电性相接的走线槽102，在本实用新型的具体实施例中，可据调速工作的需要，电磁体5与永磁体6可任意混合搭配。由于主动转子需要高速旋转来使从动转子切割磁感线来产生涡流，为避免导线11在高速旋转中发生交叉短路，使线路发生损坏，从而导致装置无法正常运行，使用特制的磁体盘盖9和固定套筒10来改善线路问题，导线11通过磁体盘盖9固定走线并与导电滑环8连接，主动转子通过法兰盘A12与电机轴连接。如果在负载允许的范围内，此调速装置不仅仅可以通过调节励磁电流的大小来调节传递扭矩，还可以通过增减励磁线圈的通电数目来扩大调节阈值。

在本实用新型的具体实施例中，所述磁体安装盘1为类圆柱体的十二边体，所述磁体安装盘1上开设有与法兰盘A12连接的螺纹孔(图中未示出)，所述磁体安装盘1开设有十二组用于安装磁体的安装槽101，所述安装槽101的内部相对竖向边界设有倒圆角，所述安装槽101的四角处开设有与磁体盘盖9连接固定的连接螺纹孔103，所述安装槽101内开设有供相邻励磁线圈绕组4连接通电的走线通孔104。

在本实用新型的具体实施例中，所述磁体盘盖9的中部开设有槽91，所述磁体盘盖9的底部设置有安置导线11的走线槽102，所述磁体盘盖9的四角处分别设置有与磁体安装盘1对应的螺纹连接孔92。

在本实用新型的具体实施例中，所述固定套筒10为开设有凹槽的类正方体，所述固定套筒10的开槽端面对称开设有供通电导线连接的方形通孔105。

在本实用新型的具体实施例中，所述导体外筒2、导体内筒3均采用铜质材料制成，铜制导体筒的作用是切割电磁体产生的磁感线在铜制导体筒内产生电涡流进而产生与电磁场相互作用的反感磁场，以此达到无接触传递动力的目的，铜制导体筒分为导体内筒3和导体外筒2，双筒式的设计提高了电磁体磁场与永磁体磁场的利用率，使导体内筒3外壁与导体外筒2内壁均产生反感磁场，并且传递转矩，导体内外筒均连接在导体轭铁7上，在通过法兰盘B13连接在输出轴15上，此双筒式结构可提高磁场利用率，增大输出转矩。

本实用新型所公开具体实施例落入本实用新型权利要求保护范围之内，为本实用新型的特征部分的具体下位实施范围，具体实施例保护内容仅仅是为本实用新型权利要求保护范围的说明，本实用新型保护范围不止于具体实施例保护内容，具体实施例保护内容不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

Claims (6)

1.一种双筒式电磁混合涡流调速器，其特征在于：包括有输入轴、输出轴，所述输入轴的端部连接法兰盘A，所述法兰盘A一侧设有套设于输入轴上的导电滑环，所述输出轴的端部连接有法兰盘B，所述法兰盘B的相对内侧设置有导体轭铁，所述导体轭铁的外环面、内环面分别连接有导体外筒、导体内筒，所述法兰盘A的相对内侧连接有磁体安装盘，所述磁体安装盘上开设有若干组呈环状排列的安装槽，各所述安装槽内依次装设有磁极交替排列的电磁体、永磁体，各所述电磁体上设置有励磁线圈绕组，所述磁体安装盘伸入导体外筒与导体内筒之间间隙且不与导体外筒、导体内筒、导体轭铁相接。

2.根据权利要求1所述的一种双筒式电磁混合涡流调速器，其特征在于：所述磁体安装盘为类圆柱体的多边体状结构，所述磁体安装盘上开设有若干组安装槽，安装槽的组数为偶数个，各所述安装槽内装设有依次交替安装的电磁体、永磁体，各所述电磁体、永磁体均分别通过与固定套筒配合安装在安装槽内，各所述安装槽上分别装设有磁体盘盖，磁体盘盖开设有供导电滑环、励磁线圈绕组通过导线电性相接的走线槽。

3.根据权利要求2所述的一种双筒式电磁混合涡流调速器，其特征在于：所述磁体安装盘为类圆柱体的十二边体，所述磁体安装盘上开设有与法兰盘A连接的螺纹孔，所述磁体安装盘开设有十二组用于安装磁体的安装槽，所述安装槽的内部相对竖向边界设有倒圆角，所述安装槽的四角处开设有与磁体盘盖连接固定的连接螺纹孔，所述安装槽内开设有供相邻励磁线圈绕组连接通电的走线通孔。

4.根据权利要求2所述的一种双筒式电磁混合涡流调速器，其特征在于：所述磁体盘盖的中部开设有槽，所述磁体盘盖的底部设置有安置导线的长方形走线槽，所述磁体盘盖的四角处分别设置有与磁体安装盘对应的螺纹连接孔。

5.根据权利要求2所述的一种双筒式电磁混合涡流调速器，其特征在于：所述固定套筒为开设有凹槽的类正方体，所述固定套筒的开槽端面对称开设有供通电导线连接的方形通孔。

6.根据权利要求1所述的一种双筒式电磁混合涡流调速器，其特征在于：所述导体外筒、导体内筒均采用铜质材料制成。

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