專利名稱：限矩型永磁耦合器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種連接裝置，特別是一種限矩型永磁耦合器。
背景技術：
在申請人先前的專利CN 201010109757.6中，公開了一種渦流式永磁耦合器，它由一個筒狀導體轉子和一個筒狀永磁轉子組成；筒狀導體轉子與筒狀永磁轉子通過空氣間隙相連，繞各自軸線旋轉；永磁轉子置于導體轉子內。筒狀導體轉子由軛鐵和導體組成，安裝在電機軸上，導體材料為銅或者鋁。筒狀永磁轉子由筒狀轉子體、磁座和永磁體組成，安裝在負載軸上。其工作原理是電機與筒狀導體轉子同步轉動，筒狀導體轉子與筒狀永磁轉子產生相對運動，從而導體上產生渦流，形成感應磁場，感應磁場與永磁場相互作用，從而帶動永磁轉子沿與導體轉子同方向轉動，結果是將電機軸的轉矩傳遞到負載軸上。在申請人先前的專利CN 201010109757. 6中，公開的一種渦流式永磁耦合器的優(yōu)點在于，電機啟動時，由于導體轉子和永磁轉子通過空氣間隙相連，使得電機和負載無機械連接，對電機起到軟啟動的保護，同時能有效的隔振。但是如果在負載發(fā)生堵轉或者過載故障情況時，該永磁耦合器僅僅能夠提供1-2分鐘的過載保護，同時在耦合器上產生大量的熱量，如果超過2分鐘電機保護還不正常斷電的話，將導致耦合器損壞。因此當負載堵轉或者過載時，該耦合器不能提供一種完全的過載保護。
發(fā)明內容本實用新型所解決的技術問題是在電機拖動系統(tǒng)中，當負載超過允許的轉矩時， 使電機和負載完全脫開，達到完全保護電機，保護整個電機拖動系統(tǒng)。實現(xiàn)本實用新型目的的技術解決方案為導體轉子和永磁轉子具有獨立的旋轉軸線；導體轉子和永磁轉子通過空氣間隙連接；永磁轉子可沿軸向自由滑動；具體說是1)永磁轉子永磁轉子的永磁支撐架在其一側平面上安裝一盤式永磁磁座，永磁磁鋼安裝在永磁磁座內；永磁支撐架內為方孔，并可以在方軸上自由滑動。i)導體轉子導體轉子的筒狀鋼支撐架的筒底平面上安裝一盤式導體環(huán)；3)位置控制機構位置控制器位于沿著軸向方向永磁支撐架和方軸之間；位置控制機構可以為彈簧裝置。本實用新型的原理為導體轉子和永磁轉子具有獨立的旋轉軸線；導體轉子和永磁轉子通過空氣間隙連接；永磁轉子可沿軸向自由滑動。永磁轉子位于導體轉子內，其間通過空氣間隙隔開，永磁轉子和導體轉子間的正對面積即為作用面積，即永磁轉子的側壁與導體轉子的內壁間的正對面積為作用面積。永磁轉子的永磁支撐架在其一側平面上安裝一盤式永磁磁座，永磁磁鋼安裝在永磁磁座內；盤式永磁磁座與永磁支撐架的側平面相連； 筒狀永磁磁座內壁與永磁支撐架的外筒相連。導體轉子的筒狀鋼支撐架的筒底平面上安裝一盤狀導體環(huán)；筒狀導體環(huán)和盤狀導體環(huán)的材料為低電阻導體材料，可以是銅、鋁、超導材料。位置控制器位于沿著軸向方向永磁支撐架和方軸之間；位置控制機構可以為彈簧裝置。當負載過載或堵轉時，由于負載轉速突然下降，使得永磁轉子與導體轉子之間形成一個瞬間的轉矩差，此時永磁轉子的永磁支撐架側平面上的盤式永磁體旋轉時產生永磁場在導體轉子的筒狀鋼支撐架筒底平面上的盤狀導體環(huán)上產生渦流磁場推力，將永磁轉子沿著軸向方向將推離導體轉子，使得永磁轉子與導體轉子的作用面積減到最小，轉矩近似為零，電機與負載完全脫開；此時安裝在永磁轉子與方軸之間的位置控制器內的彈性裝置應受到外部壓力，而產生一個反作用力，這個反作用力又將永磁轉子推回到正常工作狀態(tài)。本實用新型與現(xiàn)有技術相比，其顯著優(yōu)點當負載過載或者堵轉時，本實用新型技術能自動的將電機和負載脫開，故障解除之后，能自動的恢復到正常工作狀態(tài)。
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。

圖1為現(xiàn)已公開的一種渦流式永磁耦合器的剖視圖。圖2為本實用新型的限矩型永磁耦合器正常工作時的剖視圖。圖3為本實用新型的限矩型永磁耦合器負載過載或堵轉時的剖視圖。圖4為本實用新型的限矩型永磁耦合器的實施例1的示意圖。圖5為本實用新型的限矩型永磁耦合器的實施例2的示意圖。圖6為本實用新型的限矩型永磁耦合器的實施例3的示意圖。
具體實施方式
結合圖2，本實用新型的限矩型永磁耦合器，包括導體轉子[1]、永磁轉子W]，導體轉子[1]由筒狀鋼支撐架[12]，筒狀導體環(huán)[5]，盤狀導體環(huán)[3]組成；導體轉子的筒狀鋼支撐架[12]的筒底平面上安裝一盤狀導體環(huán)[3]；永磁轉子W]由筒狀永磁座[7]、W]、 永磁支撐架[8]、方軸[10]、永磁磁鋼[2]、位置控制機構[9]組成；位置控制器[9]位于沿著軸向方向永磁支撐架[8]和方軸[10]之間；永磁轉子[6]的永磁支撐架[8]在其一側平面上安裝一 W]，永磁磁鋼[2]安裝在永磁磁座內；導體轉子和永磁轉子具有獨立的旋轉軸線；導體轉子與永磁轉子通過空氣間隙連接，永磁轉子和導體轉子間的正對面積[11]即為作用面積[11']；永磁轉子可沿軸向自由滑動。當動力軸[13]有給定輸入信號時，導體轉子跟動力軸一起旋轉，由于永磁轉子位于導體轉子內，導體轉子和永磁轉子相對運動，從而在導體轉子上產生交變感應磁場，交變感應磁場與交變永磁場相互嚙合，從而產生扭矩，將扭矩從動力側傳到負載側。此時永磁耦合器正常工作，導體轉子與永磁轉子的作用面積[11']大。結合圖3，當負載[14]過載或堵轉時，根據(jù)李氏推拉理論，在永磁轉子的軸線方向產生較大的推力，該推力將永磁轉子推離導體轉子，使得永磁轉子與導體轉子的作用面積 [11']減到最小，轉矩近似為零，電機與負載完全脫開；此時安裝在永磁轉子與方軸之間的位置控制器[9]內的彈性裝置應受到外部壓力，而產生一個反作用力，這個反作用力又將永磁轉子推回到正常工作狀態(tài)。下面結合實施例對本實用新型做進一步詳細的描述。實施例1結合圖4，限矩型永磁耦合器，包括動力輸入軸[13]和負載軸[15]，還包括導體轉子[1]、永磁轉子W]；永磁轉子位于導體轉子內部，其間通過空氣間隙隔開；導體轉子[1]安裝在動力輸入軸[13]上，永磁轉子[6]安裝在方軸[10]上；導體轉子[1]由筒狀鋼支撐架[12]，筒狀導體環(huán)[5]，盤狀導體環(huán)[3]組成；導體轉子的筒狀鋼支撐架[12]的筒底平面上安裝一盤狀導體環(huán)[3]；永磁轉子W]由筒狀永磁座[5]、盤式永磁磁座[4]、永磁支撐架[8]、方軸[10]、永磁磁鋼[2]、位置控制機構[9]組成；位置控制機構位于沿著軸向方向永磁支撐架[8]和方軸[10]之間；永磁轉子的永磁支撐架[8]在其一側平面上安裝一盤式永磁磁座W]，永磁磁鋼[2]安裝在永磁磁座內 ’導體轉子[1]和永磁轉子[6]具有獨立的旋轉軸線；導體轉子與永磁轉子通過空氣間隙連接， 永磁轉子和導體轉子間的正對面積[11]即為作用面積[11']；永磁轉子可沿軸向自由滑動。工作時，電機[16]帶動導體轉子[1]旋轉，由于永磁轉子位于導體轉子內，導體轉子和永磁轉子相對運動，從而在導體轉子上產生交變感應磁場，交變感應磁場與交變永磁場相互嚙合，從而產生扭矩，將扭矩從動力側傳到負載側。此時永磁耦合器正常工作，導體轉子與永磁轉子的作用面積[11']最大。當負載[14]過載或堵轉時，根據(jù)李氏推拉理論，在永磁轉子的軸線方向產生較大的推力，將永磁轉子[6]沿著軸向方向將推離導體轉子[1]，使得永磁轉子與導體轉子的作用面積[11']減到最小，轉矩近似為零，電機[16] 與負載[14]完全脫開；此時安裝在永磁轉子與方軸之間的位置控制器[9]內的彈性裝置應受到外部壓力，而產生一個反作用力，這個反作用力又將永磁轉子推回到正常工作狀態(tài)。實施例2結合圖5，限矩型永磁耦合器，包括動力輸入軸[13]和負載軸[15]，還包括導體轉子[1]、永磁轉子W]；永磁轉子位于導體轉子內部，其間通過空氣間隙隔開；導體轉子[1] 安裝在負載軸[14]上，永磁轉子[6]安裝在方軸[10]上；導體轉子[1]由筒狀鋼支撐架[12]，筒狀導體環(huán)[5]，盤狀導體環(huán)[3]組成；導體轉子的筒狀鋼支撐架[12]的筒底平面上安裝一盤狀導體環(huán)[3]；永磁轉子W]由筒狀永磁座[7]、盤式永磁磁座[4]、永磁支撐架[8]、方軸[10]、永磁磁鋼[2]、位置控制機構[9]組成；位置控制機構位于沿著軸向方向永磁支撐架[8]和方軸[10]之間；永磁轉子的永磁支撐架[8]在其一側平面上安裝一盤式永磁磁座W]，永磁磁鋼[2]安裝在永磁磁座內；導體轉子和永磁轉子具有獨立的旋轉軸線；導體轉子與永磁轉子通過空氣間隙連接，永磁轉子和導體轉子間的正對面積[11]即為作用面積[11']；永磁轉子可沿軸向自由滑動。工作時，電機[16]帶動永磁轉子[6]旋轉，由于永磁轉子位于導體轉子內，導體轉子和永磁轉子相對運動，從而在導體轉子上產生交變感應磁場，交變感應磁場與交變永磁場相互嚙合，從而產生扭矩，將扭矩從動力側傳到負載側。此時永磁耦合器正常工作，導體轉子與永磁轉子的作用面積[11']最大。當負載[14]過載或堵轉時，根據(jù)李氏推拉理論，在永磁轉子的軸線方向產生較大的推力，該推力將永磁轉子推離導體轉子，使得永磁轉子與導體轉子的作用面積[11']減到最小，轉矩近似為零，電機[16]與負載[14]完全脫開；此時安裝在永磁轉子與方軸之間的位置控制器[9]內的彈性裝置應受到外部壓力，而產生一個反作用力，這個反作用力又將永磁轉子推回到正常工作狀態(tài)。實施例3結合圖6，限矩型永磁耦合器，包括導體轉子[1]、永磁轉子W]；永磁轉子位于導體轉子內部，其間通過空氣間隙隔開；導體轉子[1]安裝在負載軸[14]上，永磁轉子[6]安裝在方軸[10]上； 導體轉子[1]由筒狀鋼支撐架[12]，多級串聯(lián)的筒狀導體環(huán)[17]，盤狀導體環(huán)[3] 組成；導體轉子的筒狀鋼支撐架[12]的筒底平面上安裝一盤狀導體環(huán)[3]；永磁轉子[6] 由多級串聯(lián)的筒狀永磁座[18]、盤式永磁磁座W]、永磁支撐架[8]、方軸[10]、永磁磁鋼 [2]、位置控制機構[9]組成；位置控制機構[9]位于沿著軸向方向永磁支撐架[8]和方軸 [10]之間；永磁轉子[6]的永磁支撐架[8]在其一側平面上安裝一盤式永磁磁座W]，永磁磁鋼[2]安裝在永磁磁座內；導體轉子和永磁轉子具有獨立的旋轉軸線；導體轉子與永磁轉子通過空氣間隙連接，永磁轉子和導體轉子間的正對面積[11]即為作用面積[11']；永磁轉子可沿軸向自由滑動。
權利要求1.限矩型永磁耦合器，包括導體轉子和永磁轉子；其特征是導體轉子和永磁轉子具有獨立的旋轉軸線；導體轉子與永磁轉子通過空氣間隙連接；永磁轉子可沿軸向自由滑動。
2.根據(jù)權利要求1所述的限矩型永磁耦合器，其中所述單元中所述的導體轉子，其特征是該導體轉子由筒狀鋼支撐架，筒狀導體環(huán)，盤狀導體環(huán)組成。
3.根據(jù)權利要求2所述的限矩型永磁耦合器，其特征是筒狀導體環(huán)與筒狀鋼支撐架的內筒相連；盤狀導體環(huán)與筒狀鋼支撐架的筒底平面相連。
4.根據(jù)權利要求2所述的限矩型永磁耦合器，其特征是筒狀導體環(huán)和盤狀導體環(huán)的材料為低電阻導體材料，可以是銅、鋁、超導材料。
5.根據(jù)權利要求1所述的限矩型永磁耦合器，其中所述單元中所述的永磁轉子，其特征是該永磁轉子由筒狀永磁座、盤式永磁磁座、永磁支撐架、方軸、永磁磁鋼、位置控制機構組成。
6.根據(jù)權利要求5所述的限矩型永磁耦合器，其特征是永磁磁鋼安裝在永磁磁座中； 筒狀永磁磁座內壁與永磁支撐架的外筒相連；盤式永磁磁座與永磁支撐架的側平面相連； 永磁磁鋼置于筒狀永磁座和盤式永磁磁座內。
7.根據(jù)權利要求5所述的限矩型永磁耦合器，其特征是永磁支撐架內為方孔，并可以在方軸上自由滑動。
8.根據(jù)權利要求5所述的限矩型永磁耦合器，其特征是位置控制機構位于沿著軸向方向永磁支撐架和方軸之間，位置控制機構可以為彈簧裝置。
9.根據(jù)權利要求1所述的限矩型永磁耦合器，其特征是導體轉子沿軸向方向自由滑動，永磁轉子只是沿軸向旋轉。
10.根據(jù)權利要求1所述的限矩型永磁耦合器，其特征是永磁轉子的筒狀永磁磁座可以實現(xiàn)多級串聯(lián)，對應導體轉子的筒狀導體環(huán)也相應可以多級串聯(lián)。
專利摘要本實用新型公開了一種限矩型永磁耦合器，包括導體轉子和永磁轉子。導體轉子和永磁轉子具有獨立的旋轉軸線；導體轉子與永磁轉子通過空氣間隙(簡稱氣隙)連接；永磁轉子可沿軸向自由滑動。當負載過載或堵轉時，根據(jù)李氏推拉理論，在永磁轉子的軸線方向產生較大的推力，該推力將永磁轉子推離導體轉子，使得永磁轉子與導體轉子的作用面積減小從而轉矩減??；使電機和負載完全脫開，達到完全保護電機，保護整個電機拖動系統(tǒng)。
文檔編號H02K49/10GK202076920SQ20102054049
公開日2011年12月14日 申請日期2011年4月27日 優(yōu)先權日2011年4月27日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:南京艾凌節(jié)能技術有限公司