永磁調(diào)速聯(lián)軸器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明揭露一種永磁調(diào)速聯(lián)軸器，包含導(dǎo)體轉(zhuǎn)子、永磁轉(zhuǎn)子以及多個(gè)永磁體。永磁轉(zhuǎn)子包含導(dǎo)磁圓環(huán)，導(dǎo)磁圓環(huán)包含交錯(cuò)排列的多個(gè)凸部以及多個(gè)凹部，凸部與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子之間分別具有第一氣流通道，凹部與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子之間分別具有第二氣流通道，且第二氣流通道的截面積大于第一氣流通道的截面積。永磁轉(zhuǎn)子還包含多個(gè)設(shè)置于凹部的嵌入槽，永磁體分別嵌合于嵌入槽中。
【專(zhuān)利說(shuō)明】永磁調(diào)速聯(lián)軸器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明是有關(guān)于一種永磁調(diào)速聯(lián)軸器。

【背景技術(shù)】
[0002]永磁調(diào)速聯(lián)軸器(Permanent Magnetic Coupling Device)是一種透過(guò)氣隙傳遞轉(zhuǎn)矩的傳動(dòng)設(shè)備，現(xiàn)有的永磁調(diào)速聯(lián)軸器主要由導(dǎo)體轉(zhuǎn)子、永磁轉(zhuǎn)子兩部分組成。導(dǎo)體轉(zhuǎn)子固定在主動(dòng)軸上，與電動(dòng)機(jī)端相連；永磁轉(zhuǎn)子則固定在負(fù)載軸上，與負(fù)載相連。在導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁轉(zhuǎn)子之間有間隙。這樣馬達(dá)和負(fù)載的連接會(huì)由原來(lái)的機(jī)械連結(jié)變?yōu)榇判赃B結(jié)。通過(guò)調(diào)節(jié)永磁轉(zhuǎn)子相對(duì)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)子間的氣隙距離或面積，即可改變負(fù)載軸上的輸出轉(zhuǎn)矩，從而調(diào)節(jié)負(fù)載轉(zhuǎn)速。
[0003]永磁調(diào)速聯(lián)軸器在實(shí)際應(yīng)用上具有以下優(yōu)點(diǎn):可使驅(qū)動(dòng)馬達(dá)空載啟動(dòng)，降低馬達(dá)的啟動(dòng)電流，延長(zhǎng)馬達(dá)壽命，減少對(duì)電力系統(tǒng)的影響；由于采用氣隙傳遞轉(zhuǎn)矩，因而降低了對(duì)電機(jī)和負(fù)載設(shè)備的連接精度，減少了機(jī)械振動(dòng)和噪聲；采用永磁調(diào)速聯(lián)軸器可實(shí)現(xiàn)流量或壓力的連續(xù)調(diào)節(jié)，相較于采用閥門(mén)或風(fēng)門(mén)擋板相比要節(jié)約電能。
[0004]但由于永磁調(diào)速聯(lián)軸器需要將轉(zhuǎn)差功率消耗在導(dǎo)體轉(zhuǎn)子上，因此永磁調(diào)速聯(lián)軸器功率越大，導(dǎo)體轉(zhuǎn)子上的溫度就越高，若溫度傳遞給永磁轉(zhuǎn)子，會(huì)使其上的永磁體發(fā)生永久退磁，導(dǎo)致永磁調(diào)速聯(lián)軸器損壞。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中的一種解決方案是采用在導(dǎo)體轉(zhuǎn)子一側(cè)表面外邊緣上安放散熱葉片的方式增加散熱能力，當(dāng)導(dǎo)體轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，散熱葉片可產(chǎn)生氣流進(jìn)行散熱。但這種方式會(huì)增加散熱葉片的噪聲，且滿(mǎn)載運(yùn)行時(shí)，氣隙狹小，風(fēng)阻很大，產(chǎn)生的氣流較小，散熱能力受到限制。對(duì)于筒形永磁調(diào)速器，整個(gè)調(diào)速過(guò)程中氣隙均處于最小狀態(tài)，散熱能力受到很大制約。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中的另一種解決方案是采用水冷方式對(duì)導(dǎo)體轉(zhuǎn)子進(jìn)行散熱，冷卻水進(jìn)入旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子需要連接旋轉(zhuǎn)接頭。旋轉(zhuǎn)接頭由芯軸及外套構(gòu)成，芯軸和外套之間有軸承，兩者可以相對(duì)運(yùn)動(dòng)。芯軸和外套可以根據(jù)工況作為旋子或定子，旋子同旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子同軸旋轉(zhuǎn)，定子上油口與輸送流體的固定管路相連，旋子上的油口與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子上的管路相連。為了防止冷卻水從旋子與定子間漏出，在旋子與定子間設(shè)有密封圈。密封圈每年都要更換，維護(hù)成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種具有較大氣流通道的永磁調(diào)速聯(lián)軸器，用以提升永磁調(diào)速聯(lián)軸器的散熱能力。
[0008]本發(fā)明的一實(shí)施方式提供了一種永磁調(diào)速聯(lián)軸器，包含導(dǎo)體轉(zhuǎn)子、永磁轉(zhuǎn)子以及多個(gè)永磁體。永磁轉(zhuǎn)子包含導(dǎo)磁圓環(huán)，導(dǎo)磁圓環(huán)包含交錯(cuò)排列的多個(gè)凸部以及多個(gè)凹部，凸部與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子之間分別具有第一氣流通道，凹部與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子之間分別具有第二氣流通道，且第二氣流通道的截面積大于第一氣流通道的截面積。永磁轉(zhuǎn)子還包含多個(gè)設(shè)置于凹部的嵌入槽，永磁體分別嵌合于嵌入槽中。
[0009]于一或多個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)體轉(zhuǎn)子包含容置腔，永磁轉(zhuǎn)子置于容置腔內(nèi)。
[0010]于一或多個(gè)實(shí)施例中，第一氣流通道與第二氣流通道平行于永磁轉(zhuǎn)子的軸向設(shè)置。
[0011]于一或多個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)磁圓環(huán)為低碳鋼導(dǎo)磁圓環(huán)或娃鋼片導(dǎo)磁圓環(huán)，永磁體為釹鐵硼永磁體。
[0012]于一或多個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)體轉(zhuǎn)子包含一導(dǎo)磁圓筒和一導(dǎo)體環(huán)，導(dǎo)體環(huán)設(shè)置于導(dǎo)磁圓筒的內(nèi)表面，其中，第一氣流通道位于凸部與導(dǎo)體環(huán)之間，第二氣流通道位于凹部與導(dǎo)體環(huán)之間。
[0013]于一或多個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)磁圓筒為低碳鋼導(dǎo)磁圓筒或硅鋼片導(dǎo)磁圓筒，導(dǎo)體環(huán)為銅導(dǎo)體環(huán)或鋁導(dǎo)體環(huán)。
[0014]于一或多個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)磁圓環(huán)的一凸部?jī)蓚?cè)的永磁體的磁極性相同。
[0015]于一或多個(gè)實(shí)施例中，其中凸部?jī)蓚?cè)的永磁體的磁極為N極。
[0016]于一或多個(gè)實(shí)施例中，其中凸部?jī)蓚?cè)的永磁體的磁極為S極。
[0017]于一或多個(gè)實(shí)施例中，凸部與永磁轉(zhuǎn)子的軸向夾有一夾角，夾角介于O?240/p，其中P為磁極對(duì)數(shù)。
[0018]于一或多個(gè)實(shí)施例中，永磁轉(zhuǎn)子包含有負(fù)載軸，以及套設(shè)于負(fù)載軸并位于負(fù)載軸與導(dǎo)磁圓環(huán)之間的鋁環(huán)。
[0019]于一或多個(gè)實(shí)施例中，鋁環(huán)包含數(shù)個(gè)凹槽，導(dǎo)磁圓環(huán)包含數(shù)個(gè)凸塊，凸塊卡合于凹槽中，使導(dǎo)磁圓環(huán)固定于鋁環(huán)。
[0020]于一或多個(gè)實(shí)施例中，凸塊設(shè)置于凸部的對(duì)側(cè)，凸塊分別具有一頸部，凹槽的形狀與凸塊相匹配。
[0021]于一或多個(gè)實(shí)施例中，永磁調(diào)速聯(lián)軸器還包含一緊固件以及數(shù)個(gè)螺柱，螺柱鎖合導(dǎo)磁圓環(huán)與緊固件，以及鎖合緊固件與鋁環(huán)。
[0022]于一或多個(gè)實(shí)施例中，永磁調(diào)速聯(lián)軸器還包含一負(fù)載軸連接至導(dǎo)磁圓環(huán)，其中導(dǎo)磁圓環(huán)包含與凸部一一對(duì)應(yīng)的數(shù)個(gè)隔磁橋，設(shè)置于負(fù)載軸與凸部之間。
[0023]于一或多個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)磁圓環(huán)由多個(gè)層疊的導(dǎo)磁環(huán)片構(gòu)成，每一導(dǎo)磁環(huán)片包含凹部與凸部，任意相鄰的導(dǎo)磁環(huán)片之間錯(cuò)位一固定角度。
[0024]于一或多個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)磁圓環(huán)由多個(gè)層疊的導(dǎo)磁環(huán)片構(gòu)成，每一導(dǎo)磁環(huán)片包含凹部與凸部，任意相鄰的導(dǎo)磁環(huán)片之間錯(cuò)位一預(yù)定角度，預(yù)定角度從導(dǎo)磁圓環(huán)的一端至另一端單調(diào)遞增或單調(diào)遞減。
[0025]于一或多個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)磁環(huán)片包含設(shè)置于凸部的數(shù)個(gè)穿孔，永磁轉(zhuǎn)子還包含數(shù)個(gè)定位柱，定位柱貫穿相鄰的導(dǎo)磁環(huán)片上的穿孔，以組合導(dǎo)磁環(huán)片為導(dǎo)磁圓環(huán)。
[0026]于一或多個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)磁環(huán)片的高度為H，定位柱的高度為h，且H〈h〈2H。
[0027]于一或多個(gè)實(shí)施例中，第一氣流通道的寬度為2-8毫米，第二氣流通道的寬度為6~20暈米。
[0028]于一或多個(gè)實(shí)施例中，永磁調(diào)速聯(lián)軸器為盤(pán)式永磁調(diào)速聯(lián)軸器或筒形永磁調(diào)速聯(lián)軸器。
[0029]永磁調(diào)速聯(lián)軸器的永磁轉(zhuǎn)子與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子之間具有截面積不同的第一氣流通道以及第二氣流通道，第二氣流通道的截面積大于第一氣流通道的截面積，因此增加了氣流量，進(jìn)而增加了永磁調(diào)速聯(lián)軸器的散熱能力。同時(shí)，由于永磁調(diào)速聯(lián)軸器的損耗主要集中在導(dǎo)體轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)體環(huán)內(nèi)，當(dāng)永磁體所設(shè)置的位置位于凹部而得以遠(yuǎn)離導(dǎo)體環(huán)時(shí)，永磁體的溫升會(huì)下降，永磁體的熱退磁風(fēng)險(xiǎn)隨的降低。此外，從加工制造來(lái)看，將永磁體插入嵌入槽的固定方式亦較傳統(tǒng)的在導(dǎo)磁圓環(huán)的表面粘貼永磁體的固定方式更為方便。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為本發(fā)明的永磁調(diào)速聯(lián)軸器一實(shí)施例的剖面示意圖；
[0031]圖2為圖1中的永磁轉(zhuǎn)子一實(shí)施例的立體視圖；
[0032]圖3為圖1中的永磁調(diào)速聯(lián)軸器的永磁體極性與磁力線(xiàn)示意圖；
[0033]圖4為圖3中的鋁環(huán)一固定方式的示意圖；
[0034]圖5為圖3中的鋁環(huán)另一固定方式的示意圖；
[0035]圖6為本發(fā)明的永磁調(diào)速聯(lián)軸器的永磁轉(zhuǎn)子另一實(shí)施例的剖面示意圖；
[0036]圖7為本發(fā)明的永磁調(diào)速聯(lián)軸器的永磁轉(zhuǎn)子另一實(shí)施例的立體視圖；
[0037]圖8為本發(fā)明的永磁調(diào)速聯(lián)軸器的永磁轉(zhuǎn)子再一實(shí)施例的立體視圖；
[0038]圖9為本發(fā)明的永磁調(diào)速聯(lián)軸器的永磁轉(zhuǎn)子再一實(shí)施例的立體視圖；
[0039]圖10為圖8的永磁轉(zhuǎn)子組裝的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0040]以下將以附圖及詳細(xì)說(shuō)明清楚說(shuō)明本發(fā)明的精神，任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者在了解本發(fā)明的較佳實(shí)施例后，當(dāng)可由本發(fā)明所教示的技術(shù)，加以改變及修飾，其并不脫離本發(fā)明的精神與范圍。
[0041]請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1與圖2，其中圖1為本發(fā)明的永磁調(diào)速聯(lián)軸器一實(shí)施例的剖面示意圖，圖2為圖1中的永磁轉(zhuǎn)子一實(shí)施例的立體視圖。永磁調(diào)速聯(lián)軸器100包含有一導(dǎo)體轉(zhuǎn)子110以及一永磁轉(zhuǎn)子120，其中永磁轉(zhuǎn)子120包含有導(dǎo)磁圓環(huán)130，導(dǎo)磁圓環(huán)130包含有交錯(cuò)排列的多個(gè)凸部132以及多個(gè)凹部134。凸部132與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子110之間分別具有第一氣流通道140，而凹部134與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子110之間分別具有第二氣流通道150，并且第二氣流通道150的截面積大于第一氣流通道140的截面積。更具體地說(shuō)，第一氣流通道140的寬度Wl為2-8毫米(mm)，第二氣流通道150的寬度W2為6_20毫米(mm)。第一氣流通道140以及第二氣流通道150為平行于永磁轉(zhuǎn)子120的軸向設(shè)置。
[0042]永磁轉(zhuǎn)子120還包含有多個(gè)設(shè)置于凹部134的嵌入槽136。永磁調(diào)速聯(lián)軸器100還包含有多個(gè)永磁體160,永磁體160分別嵌合于嵌入槽136中。導(dǎo)磁圓環(huán)130的材料可以為低碳鋼或硅鋼片，即導(dǎo)磁圓環(huán)130可以為低碳鋼導(dǎo)磁圓環(huán)或硅鋼片導(dǎo)磁圓環(huán)。永磁體160的材料可以為釹鐵硼永磁材料，即永磁體160可以為釹鐵硼永磁體。永磁體160為一對(duì)一地插入嵌入槽136中。永磁體160位于導(dǎo)磁圓環(huán)130的凹部134，并位于凸部132之間。第二氣流通道150則是位于凹部134以及導(dǎo)體轉(zhuǎn)子110之間。
[0043]導(dǎo)體轉(zhuǎn)子110包含有導(dǎo)磁圓筒112以及導(dǎo)體環(huán)114。導(dǎo)體環(huán)114設(shè)置于導(dǎo)磁圓筒112的內(nèi)表面。導(dǎo)磁圓筒112的材料可以為低碳鋼或硅鋼片，即導(dǎo)磁圓筒112可以為低碳鋼導(dǎo)磁圓筒或硅鋼片導(dǎo)磁圓筒，導(dǎo)體環(huán)114的材料可以為銅或鋁，即導(dǎo)體環(huán)114可以為銅導(dǎo)體環(huán)或招導(dǎo)體環(huán)。
[0044]第二氣流通道150的截面積大于第一氣流通道140的截面積，因此增加了氣流量，因而增加了永磁調(diào)速聯(lián)軸器的散熱能力。同時(shí)，由于損耗集中在導(dǎo)體轉(zhuǎn)子110上的導(dǎo)體環(huán)114內(nèi)，當(dāng)永磁體160所設(shè)置的位置位于凹部134而得以遠(yuǎn)離導(dǎo)體環(huán)114時(shí)，永磁體160的溫升會(huì)下降，永磁體160的熱退磁風(fēng)險(xiǎn)隨的降低。此外，從加工制造來(lái)看，將永磁體160插入嵌入槽136的固定方式亦較傳統(tǒng)的在導(dǎo)磁圓環(huán)130的表面粘貼永磁體160的固定方式更為方便。
[0045]本實(shí)施例中的永磁調(diào)速聯(lián)軸器100可以為筒形永磁調(diào)速聯(lián)軸器，即導(dǎo)體轉(zhuǎn)子110具有容置腔118，而永磁轉(zhuǎn)子120置于容置腔118中。但是本實(shí)施例中永磁轉(zhuǎn)子120具有交錯(cuò)的凹凸部的設(shè)計(jì)，或是永磁體160插入嵌入槽136的固定方式亦可以應(yīng)用于盤(pán)形永磁調(diào)速聯(lián)軸器中，在此不再贅述。
[0046]在300kw的永磁調(diào)速聯(lián)軸器中，傳統(tǒng)筒形永磁調(diào)速器氣隙寬度為4公厘，氣隙面積為0.005m2，永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為120rpm時(shí)，軸向平均風(fēng)速為0.30m/s。應(yīng)用本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)后，在永磁轉(zhuǎn)子120表面增加了具有較大截面積的第二氣流通道150，第二氣流通道150的寬度為13.25mm，氣隙總面積為0.01 lm2，此時(shí)軸向平均風(fēng)速為0.60m/s，風(fēng)速提高2倍。由此得知，本實(shí)施例的設(shè)計(jì)除了可以增加氣隙總面積以提升散熱能力之外，更可提升軸向平均風(fēng)速。
[0047]參照?qǐng)D3，其為圖1中的永磁調(diào)速聯(lián)軸器100的永磁體160極性與磁力線(xiàn)示意圖。永磁體160具有N極和S極。磁力線(xiàn)從N極出來(lái)進(jìn)入導(dǎo)磁圓環(huán)130，然后穿過(guò)第一氣流通道140進(jìn)入導(dǎo)體環(huán)114，到達(dá)導(dǎo)磁圓筒112，接著從導(dǎo)體環(huán)114出發(fā)穿過(guò)第一氣流通道140進(jìn)入導(dǎo)磁圓環(huán)130，回到永磁體160的S極構(gòu)成回路。相鄰兩塊永磁體160的極性相同，例如永磁體160的N極會(huì)面對(duì)相鄰永磁體160的N極。
[0048]永磁轉(zhuǎn)子120包含有負(fù)載軸170，負(fù)載軸170為連接至負(fù)載端。為了避免永磁體160的磁力線(xiàn)從負(fù)載軸170漏掉，永磁調(diào)速聯(lián)軸器100還包含有鋁環(huán)180，鋁環(huán)180為套設(shè)于負(fù)載軸170,并且位于負(fù)載軸170以及導(dǎo)磁圓環(huán)130之間，以避免永磁體160的磁力線(xiàn)從負(fù)載軸170溢出。
[0049]參照?qǐng)D4，其為圖3中的鋁環(huán)180 —固定方式的示意圖。永磁調(diào)速聯(lián)軸器還包含有一緊固件190以及多個(gè)螺柱192。導(dǎo)磁圓環(huán)130以及鋁環(huán)180上分別具有多個(gè)螺孔，緊固件190上亦具有對(duì)應(yīng)的開(kāi)口，螺柱192為穿過(guò)緊固件190上的開(kāi)口而分別與導(dǎo)磁圓環(huán)130與鋁環(huán)180上的螺孔鎖合，使得螺柱192鎖合導(dǎo)磁圓環(huán)130與緊固件190，以及鎖合緊固件190與鋁環(huán)180，以固定套設(shè)于負(fù)載軸170上的鋁環(huán)180。
[0050]參照?qǐng)D5，其為圖3中的鋁環(huán)180另一固定方式的示意圖。除了采用如圖4中的緊固件190與螺柱192固定鋁環(huán)外，亦可如本實(shí)施例一般透過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)固定鋁環(huán)180。例如，導(dǎo)磁圓環(huán)130包含有多個(gè)凸塊138，鋁環(huán)180包含有多個(gè)凹槽182，凸塊138為卡合于凹槽182之中，使得導(dǎo)磁圓環(huán)130固定于鋁環(huán)180。
[0051]更具體地說(shuō)，鋁環(huán)180可以套裝于負(fù)載軸170上。導(dǎo)磁圓環(huán)130的凸塊138為設(shè)置于凸部132的對(duì)側(cè)，并且凸塊138具有內(nèi)縮的頸部139，凹槽182的形狀則是與凸塊138相匹配，使得凸塊138與凹槽182得以穩(wěn)固地卡合，以連接鋁環(huán)180與導(dǎo)磁圓環(huán)130。
[0052]參照?qǐng)D6，其為本發(fā)明的永磁調(diào)速聯(lián)軸器的永磁轉(zhuǎn)子另一實(shí)施例的剖面示意圖。永磁轉(zhuǎn)子220包含有導(dǎo)磁圓環(huán)230，導(dǎo)磁圓環(huán)230包含有交錯(cuò)排列的多個(gè)凸部232以及多個(gè)凹部234。凸部232與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子(見(jiàn)圖1)之間分別具有第一氣流通道，而凹部234與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子之間分別具有第二氣流通道250，并且第二氣流通道250的截面積大于第一氣流通道的截面積。
[0053]導(dǎo)磁圓環(huán)230連接至負(fù)載軸270。導(dǎo)磁圓環(huán)230還包含有多個(gè)隔磁橋236，設(shè)置于負(fù)載軸270與凸部232之間。導(dǎo)磁圓環(huán)230還包含有導(dǎo)磁內(nèi)環(huán)238，導(dǎo)磁內(nèi)環(huán)238為套設(shè)在負(fù)載軸270上，隔磁橋236連接導(dǎo)磁內(nèi)環(huán)238以及凸部232，以在隔磁橋236之間形成空腔235，其中空腔235位于永磁體260以及導(dǎo)磁內(nèi)環(huán)238之間。
[0054]本實(shí)施例通過(guò)隔磁橋236的設(shè)計(jì)可以避免永磁體260的磁力線(xiàn)從負(fù)載軸270溢出的狀況，并可以省略圖3至圖5中關(guān)于鋁環(huán)180的設(shè)計(jì)。
[0055]本發(fā)明的永磁調(diào)速聯(lián)軸器還可以通過(guò)改變第一氣流通道與第二氣流通道和負(fù)載軸的軸向之間的夾角，達(dá)到提升永磁轉(zhuǎn)子的風(fēng)壓而增進(jìn)散熱能力的功效，以下將以實(shí)施例具體說(shuō)明的。
[0056]參照?qǐng)D7，其為本發(fā)明的永磁調(diào)速聯(lián)軸器的永磁轉(zhuǎn)子另一實(shí)施例的立體視圖。永磁轉(zhuǎn)子320包含有導(dǎo)磁圓環(huán)330，導(dǎo)磁圓環(huán)330包含有交錯(cuò)排列的多個(gè)凸部332以及多個(gè)凹部334。凸部332會(huì)與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子(見(jiàn)圖1)之間形成有第一氣流通道，而凹部334與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子之間形成有第二氣流通道350，并且第二氣流通道350的截面積大于第一氣流通道的截面積。永磁體360設(shè)置于位于凹部334的嵌入槽336中。
[0057]于本實(shí)施例中，凸部332以及凹部334大致上相互平行設(shè)置。凸部332與凹部334以及第二氣流通道350和永磁轉(zhuǎn)子320的軸向夾有一夾角Θ，夾角Θ介于O?240/p，其中P為磁極對(duì)數(shù)。舉例來(lái)說(shuō),如果放10塊永磁體360，則磁極數(shù)為10，磁極對(duì)數(shù)為5，此時(shí)夾角Θ為O?48度。
[0058]此實(shí)施例中，因?yàn)橛来朋w360的形狀為扭曲的矩形方塊，因此，較佳地可用兩塊特殊形狀的粘結(jié)磁鋼與一塊斜棱柱燒結(jié)磁鋼組成。
[0059]此種將凸部332與凹部334與第二氣流通道350和永磁轉(zhuǎn)子320的軸向傾斜配置的設(shè)計(jì)，可以進(jìn)一步地強(qiáng)化永磁轉(zhuǎn)子320的風(fēng)壓。在300kw的永磁調(diào)速聯(lián)軸器中，傳統(tǒng)筒形永磁調(diào)速聯(lián)軸器的氣隙寬度為4mm,氣隙面積為0.005m2,永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為120rpm時(shí),軸向平均風(fēng)速為0.30m/s。應(yīng)用本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)后，若是第二氣流通道350與軸向傾斜10.8度(即夾角Θ為10.8度)，此時(shí)的軸向平均風(fēng)速為0.93m/s，風(fēng)速提高3.1倍。
[0060]參照?qǐng)D8，其為本發(fā)明的永磁調(diào)速聯(lián)軸器的永磁轉(zhuǎn)子再一實(shí)施例的立體視圖。永磁轉(zhuǎn)子420中的導(dǎo)磁圓環(huán)430可以由多個(gè)層疊的導(dǎo)磁環(huán)片435所組成，每一個(gè)導(dǎo)磁環(huán)片435包含有交錯(cuò)設(shè)置的凸部432以及凹部434。凸部432會(huì)與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子(見(jiàn)圖1)之間形成有第一氣流通道，而凹部434與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子之間形成有第二氣流通道450，并且第二氣流通道450的截面積大于第一氣流通道的截面積。多個(gè)永磁體460亦分別設(shè)置于位于凹部434的嵌入槽436中。
[0061]導(dǎo)磁環(huán)片435之間會(huì)錯(cuò)位一個(gè)固定角度。此固定角度可以介于O?240/p，其中p為磁極對(duì)數(shù)。以本圖中的永磁轉(zhuǎn)子420為例，上下兩片的導(dǎo)磁環(huán)片435之間錯(cuò)位3度，即每一個(gè)導(dǎo)磁環(huán)片435都比其上方一個(gè)的導(dǎo)磁環(huán)片435左移3度。如此一來(lái),第二氣流通道450亦會(huì)與負(fù)載軸470傾斜的配置，同樣可以達(dá)到提升風(fēng)壓的功效。
[0062]參照?qǐng)D9，其為本發(fā)明的永磁調(diào)速聯(lián)軸器的永磁轉(zhuǎn)子再一實(shí)施例的立體視圖。永磁轉(zhuǎn)子420中的導(dǎo)磁圓環(huán)430可以由多個(gè)層疊的導(dǎo)磁環(huán)片435所組成，每一個(gè)導(dǎo)磁環(huán)片435包含有交錯(cuò)設(shè)置的凸部432以及凹部434。本實(shí)施例與前一實(shí)施例的差別在于，導(dǎo)磁環(huán)片435之間會(huì)錯(cuò)位一個(gè)預(yù)定角度，并且此預(yù)定角度會(huì)從導(dǎo)磁圓環(huán)430的一端至另一端單調(diào)遞增或單調(diào)遞減。預(yù)定角度可以介于O?240/p，其中P為磁極對(duì)數(shù)。以本圖中的永磁轉(zhuǎn)子420為例，第一片與第二片的導(dǎo)磁環(huán)片435之間錯(cuò)位3度，第二片與第三片的導(dǎo)磁環(huán)片435之間錯(cuò)位4度，第三片與第四片的導(dǎo)磁環(huán)片435之間錯(cuò)位5度等。此種設(shè)計(jì)可以提供近似于風(fēng)扇扇葉的外形，而可以進(jìn)一步提升風(fēng)壓。
[0063]參照?qǐng)D10，其為圖8的永磁轉(zhuǎn)子420組裝的示意圖。導(dǎo)磁環(huán)片435包含有設(shè)置于凸部432的多個(gè)穿孔438，永磁轉(zhuǎn)子420還包含有多個(gè)定位柱480，定位柱480會(huì)貫穿相鄰的導(dǎo)磁環(huán)片435上的穿孔438，以組合多個(gè)導(dǎo)磁環(huán)片435為導(dǎo)磁圓環(huán)430。
[0064]假設(shè)每片導(dǎo)磁環(huán)片435的聞度為H,定位柱480的聞度為h,則兩者的關(guān)系是:H〈h〈2H。本圖中設(shè)置有4層相互錯(cuò)位的導(dǎo)磁環(huán)片435，相鄰導(dǎo)磁環(huán)片435之間插入8個(gè)定位柱480進(jìn)行連接固定，相應(yīng)地，圖中最上層和最下層導(dǎo)磁環(huán)片435上開(kāi)8個(gè)槽，中間兩層導(dǎo)磁環(huán)片435上開(kāi)16個(gè)槽。裝配的時(shí)候，先將最下層導(dǎo)磁環(huán)片435與負(fù)載軸470裝好，然后插入永磁體460和定位柱480,再接著裝第二層的導(dǎo)磁環(huán)片435,同樣插入永磁體460和定位柱480，依此類(lèi)推，直至最后一層(最上層)的導(dǎo)磁環(huán)片435和永磁體460。這種裝配方法能夠簡(jiǎn)單并且準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)導(dǎo)磁環(huán)片435之間不同或是相同錯(cuò)位角度的安置。
[0065]永磁調(diào)速聯(lián)軸器的永磁轉(zhuǎn)子與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子之間具有截面積不同的第一氣流通道以及第二氣流通道，第二氣流通道的截面積大于第一氣流通道的截面積，因此增加了氣流量，進(jìn)而增加了永磁調(diào)速聯(lián)軸器的散熱能力。同時(shí)，由于永磁調(diào)速聯(lián)軸器的損耗主要集中在導(dǎo)體轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)體環(huán)內(nèi)，當(dāng)永磁體所設(shè)置的位置位于凹部而得以遠(yuǎn)離導(dǎo)體環(huán)時(shí)，永磁體的溫升會(huì)下降，永磁體的熱退磁風(fēng)險(xiǎn)隨的降低。此外，從加工制造來(lái)看，將永磁體插入嵌入槽的固定方式亦較傳統(tǒng)的在導(dǎo)磁圓環(huán)的表面粘貼永磁體的固定方式更為方便。
[0066]雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求書(shū)所界定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種永磁調(diào)速聯(lián)軸器，其特征在于，包含: 一導(dǎo)體轉(zhuǎn)子； 一永磁轉(zhuǎn)子，該永磁轉(zhuǎn)子包含:一導(dǎo)磁圓環(huán)，該導(dǎo)磁圓環(huán)包含交錯(cuò)排列的多個(gè)凸部以及多個(gè)凹部，所述多個(gè)凸部與該導(dǎo)體轉(zhuǎn)子之間分別具有一第一氣流通道，所述多個(gè)凹部與該導(dǎo)體轉(zhuǎn)子之間分別具有一第二氣流通道，且該第二氣流通道的截面積大于該第一氣流通道的截面積；以及 多個(gè)永磁體，設(shè)置于所述凹部的嵌入槽，所述永磁體分別嵌合于所述嵌入槽中。
2.如權(quán)利要求1所述的永磁調(diào)速聯(lián)軸器，其特征在于，該導(dǎo)體轉(zhuǎn)子包含一容置腔，該永磁轉(zhuǎn)子置于該容置腔內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的永磁調(diào)速聯(lián)軸器，其特征在于，所述第一氣流通道與所述第二氣流通道平行于該永磁轉(zhuǎn)子的軸向設(shè)置。
4.如權(quán)利要求1所述的永磁調(diào)速聯(lián)軸器，其特征在于，該導(dǎo)磁圓環(huán)為低碳鋼導(dǎo)磁圓環(huán)或娃鋼片導(dǎo)磁圓環(huán)，該永磁體為釹鐵硼永磁體。
5.如權(quán)利要求1所述的永磁調(diào)速聯(lián)軸器，其特征在于，該導(dǎo)體轉(zhuǎn)子包含一導(dǎo)磁圓筒和一導(dǎo)體環(huán)，該導(dǎo)體環(huán)設(shè)置于該導(dǎo)磁圓筒的內(nèi)表面，其中，所述第一氣流通道位于所述凸部與該導(dǎo)體環(huán)之間，所述第二氣流通道位于所述凹部與該導(dǎo)體環(huán)之間。
6.如權(quán)利要求5所述的永磁調(diào)速聯(lián)軸器，其特征在于，該導(dǎo)磁圓筒為低碳鋼導(dǎo)磁圓筒或硅鋼片導(dǎo)磁圓筒，該導(dǎo)體環(huán)為銅導(dǎo)體環(huán)或鋁導(dǎo)體環(huán)。
7.如權(quán)利要求1所述的永磁調(diào)速聯(lián)軸器，其特征在于，該導(dǎo)磁圓環(huán)的一凸部?jī)蓚?cè)的永磁體的磁極性相同。
8.如權(quán)利要求7所述的永磁調(diào)速聯(lián)軸器，其特征在于，該凸部?jī)蓚?cè)的永磁體的磁極為N極。
9.如權(quán)利要求7所述的永磁調(diào)速聯(lián)軸器，其特征在于，該凸部?jī)蓚?cè)的永磁體的磁極為S極。
10.如權(quán)利要求1所述的永磁調(diào)速聯(lián)軸器，其特征在于，所述凸部與該永磁轉(zhuǎn)子的軸向夾有一夾角，該夾角介于O?240/p，其中P為磁極對(duì)數(shù)。
11.如權(quán)利要求1所述的永磁調(diào)速聯(lián)軸器，其特征在于，該永磁轉(zhuǎn)子包含一負(fù)載軸以及一鋁環(huán)，該鋁環(huán)套設(shè)于該負(fù)載軸并位于該負(fù)載軸與該導(dǎo)磁圓環(huán)之間。
12.如權(quán)利要求11所述的永磁調(diào)速聯(lián)軸器，其特征在于，該鋁環(huán)包含多個(gè)凹槽，該導(dǎo)磁圓環(huán)包含多個(gè)凸塊，所述凸塊卡合于所述凹槽中，使該導(dǎo)磁圓環(huán)固定于該鋁環(huán)。
13.如權(quán)利要求12所述的永磁調(diào)速聯(lián)軸器，其特征在于，所述凸塊設(shè)置于所述凸部的對(duì)側(cè)，所述凸塊分別具有一頸部，所述凹槽的形狀與所述凸塊相匹配。
14.如權(quán)利要求11所述的永磁調(diào)速聯(lián)軸器，其特征在于，還包含一緊固件以及多個(gè)螺柱，所述螺柱穿設(shè)該緊固件的開(kāi)口并鎖附至該導(dǎo)磁圓環(huán)的螺孔，從而鎖合該緊固件和該導(dǎo)磁圓環(huán)。
15.如權(quán)利要求11所述的永磁調(diào)速聯(lián)軸器，其特征在于，還包含一緊固件以及多個(gè)螺柱，所述螺柱穿設(shè)該緊固件的開(kāi)口并鎖附至該鋁環(huán)的螺孔，從而鎖合該緊固件和該鋁環(huán)。
16.如權(quán)利要求1所述的永磁調(diào)速聯(lián)軸器，其特征在于，還包含一負(fù)載軸連接至該導(dǎo)磁圓環(huán)，其中該導(dǎo)磁圓環(huán)包含與所述多個(gè)凸部一一對(duì)應(yīng)的數(shù)個(gè)隔磁橋，設(shè)置于該負(fù)載軸與所述凸部之間。
17.如權(quán)利要求1所述的永磁調(diào)速聯(lián)軸器，其特征在于，該導(dǎo)磁圓環(huán)由多個(gè)層疊的導(dǎo)磁環(huán)片構(gòu)成，每一所述導(dǎo)磁環(huán)片包含所述凹部與所述凸部，任意相鄰的所述導(dǎo)磁環(huán)片之間錯(cuò)位一固定角度。
18.如權(quán)利要求1所述的永磁調(diào)速聯(lián)軸器，其特征在于，該導(dǎo)磁圓環(huán)由多個(gè)層疊的導(dǎo)磁環(huán)片構(gòu)成，每一所述導(dǎo)磁環(huán)片包含所述凹部與所述凸部，相鄰的所述導(dǎo)磁環(huán)片之間錯(cuò)位一預(yù)定角度，該預(yù)定角度從該導(dǎo)磁圓環(huán)的一端至另一端單調(diào)遞增或單調(diào)遞減。
19.如權(quán)利要求17或18所述的永磁調(diào)速聯(lián)軸器，其特征在于，每一所述導(dǎo)磁環(huán)片包含設(shè)置于所述凸部的多個(gè)穿孔，該永磁轉(zhuǎn)子還包含多個(gè)定位柱，所述定位柱貫穿相鄰的所述導(dǎo)磁環(huán)片上的所述穿孔，以組合所述導(dǎo)磁環(huán)片為該導(dǎo)磁圓環(huán)。
20.如權(quán)利要求19所述的永磁調(diào)速聯(lián)軸器，其特征在于，該導(dǎo)磁環(huán)片的高度為H，該定位柱的高度為h，且H〈h〈2H。
21.如權(quán)利要求1所述的永磁調(diào)速聯(lián)軸器，其特征在于，所述第一氣流通道的寬度為2-8毫米，所述第二氣流通道的寬度為6-20毫米。
22.如權(quán)利要求1所述的永磁調(diào)速聯(lián)軸器，其特征在于，該永磁調(diào)速聯(lián)軸器為一盤(pán)式永磁調(diào)速聯(lián)軸器或一筒形永磁調(diào)速聯(lián)軸器。
【文檔編號(hào)】H02K51/00GK104518641SQ201310461605
【公開(kāi)日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】朱紅柳, 艾祖華, 許宏成 申請(qǐng)人:中達(dá)電通股份有限公司, 臺(tái)達(dá)電子企業(yè)管理（上海）有限公司