二鐵芯14’、η個第二電磁線圈12’和η個第二永磁體13’組成，第二電磁線圈12’套在第二鐵芯14’外側形成電磁極，η個第二電磁線圈12’串聯(lián)連接，所有第二電磁線圈12’的繞向相同。第二永磁體13’軸向充磁、極性相同排布。第二永磁體13’與第二鐵芯14’間隔布置。
[0056]圖7為實施例二磁體圓盤的永磁體和電磁體排布圖。沿圓周布置在第一背鐵17表面的η塊第一鐵芯14、η個第一電磁線圈12和η個第一永磁體13通過磁體外骨架19和磁體內骨架20固定，磁體外骨架19和磁體內骨架20均為圓環(huán)狀結構，第一電磁線圈和第一永磁體被圓環(huán)狀的磁體外骨架19和磁體內骨架20箍緊在中間。第一電磁線圈12繞在第一鐵芯14的外側，根據第一電磁線圈12中通過直流電流方向變化，第一電磁線圈12和第一鐵芯14構成的電磁極呈現N極或者S極。
[0057]圖8為沿永磁體13切開的剖面圖，即沿A-A切開，裝置中可看到的磁體均為第一永磁體13;圖9為沿電磁線圈12切開的剖面圖，即沿B-B切開，裝置中可看到的磁體均為第一電磁線圈12和第一鐵芯14構成的電磁體。
[0058]以鋁或銅等非導磁材料制作的金屬圓盤11為例，這時情況下，所述的第一磁體圓盤1表面上的η個永磁體在軸線方向上與第二磁體圓盤10’表面上的η個永磁體，兩兩相對、極性相反;所述的第一磁體圓盤10表面上的η個電磁體在軸線方向上與第二磁體圓盤10’表面上的η個電磁體，兩兩相對、極性相反。第一磁體圓盤10上的永磁體產生的磁力線通過第一永磁體13、第一間隙26、金屬圓盤11、第二間隙27、再穿過另一側的第二永磁體13’、第二背鐵17’、第二鐵芯14’返回第一磁體圓盤10，形成閉合回路。
[0059]圖10是在電磁線圈不通電情況下永磁體產生的磁力線100分布；圖11是在電磁線圈中通正向電，電磁線圈磁場與永磁體磁場一致的情況下永磁體產生的磁力線100和電磁體產生的磁力線200分布；圖12是在電磁線圈中通反向電，電磁線圈磁場與永磁體磁場相反的情況下磁力線100和200的分布。
[0000]圖13是電磁線圈未通電時永磁體產生中的磁力線100的分布。金屬圓盤11是鋼鐵等導磁材料時，這種情況下所述的第一磁體圓盤10表面上的η個第一永磁體13在軸線方向上與第二磁體圓盤10 ’表面上的η個第二永磁體13 ’磁極與磁極兩兩相對、極性相同；這種情況下所述的第一磁體圓盤10表面上的η個第一電磁線圈12在軸線方向上與第二磁體圓盤10’表面上的η個第二電磁線圈12’磁極與磁極兩兩相對、極性相同。所述的第一磁體圓盤10上的永磁體產生的磁力線通過第一永磁體13、第一間隙26、金屬圓盤11，磁力線軸向在金屬圓盤11內返回第一磁體圓盤10，形成閉合回路。
[0061]當運動物體處于需要制動或處于不需要制動的階段，實施例二的動作機理與實施例一相似。
[0062]圖14是可旋轉金屬圓盤11為圓盤面不開槽的整體型圓形結構圖，圖15是金屬圓盤11帶梯形槽21結構圖，也可如圖16所示在薄金屬圓盤11表面開方形槽22，或梨形槽或其他形狀的槽型。
【主權項】
1.一種永磁電磁復合盤式禍流制動裝置，包括兩面磁體圓盤(10，10’)、一面金屬圓盤(11)和傳動軸(16)，兩面磁體圓盤(10，10’)并行固定在靜止設備上，金屬圓盤(11)固定在傳動軸(16)上、平行安裝在兩面磁體圓盤(10，10’)的中間、并與兩面磁體圓盤(10，10’)同軸安裝，傳動軸(16)通過第一軸承(15)和第二軸承(15’)支撐在兩面磁體圓盤(10，10’)上，其特征在于:每面磁體圓盤(I O，1 ’)上布置有由永磁體(13)和電磁線圈(I 2)復合而成的m個復合磁極，m個復合磁極沿磁體圓盤圓周等間隔均勻布置，m為偶數;在軸線方向，兩面磁體圓盤(10，10’)上的復合磁極兩兩相對，通過調節(jié)電磁體線圈中電流的大小和方向，改變金屬圓盤(11)所在位置處的磁場大小，從而改變金屬圓盤(11)與兩面磁體圓盤(10，1 ’)之間有相對運動時產生的相互作用力矩的大小。2.根據權利要求1所述的永磁電磁復合盤式渦流制動裝置，其特征在于:每一面所述的磁體圓盤由圓盤型背鐵、沿圓周布置并固定在背鐵表面的m塊鐵芯、m個電磁線圈和m個永磁體組成;永磁體貼在鐵芯的表面，電磁線圈套在鐵芯和永磁體的外側，形成永磁電磁復合磁極;永磁體軸向充磁，相鄰永磁體的極性相反，m個電磁線圈串聯(lián)連接，相鄰電磁線圈繞向相反，電磁線圈流過的直流電流大小和方向通過外部電源調節(jié)。3.根據權利要求1所述的永磁電磁復合盤式渦流制動裝置，其特征在于:所述的金屬圓盤(11)為鋁或銅等非導磁材料制作時，所述的兩面磁體圓盤(10，10’)面上的m個復合磁極在軸線方向復合磁極與復合磁極兩兩相對、極性相反;第一磁體圓盤(10)上的磁體產生的磁力線通過第一磁體圓盤(10)、第一磁體圓盤(10)與金屬圓盤(11)之間的第一間隙(26)、金屬圓盤(11)、第一磁體圓盤(10)與金屬圓盤(11)之間的第二間隙(27)，再穿過另一側的第二磁體圓盤(10’)形成閉合回路。4.根據權利要求1所述的永磁電磁復合盤式渦流制動裝置，其特征在于:所述的金屬圓盤(11)為導磁的鋼鐵材料制作時，所述的兩面磁體圓盤(10，10’)上的m個復合磁極在軸線方向復合磁極與復合磁極兩兩相對、極性相同；第一磁體圓盤(1)上的復合磁極產生的磁力線通過第一磁體圓盤(10)、第一磁體圓盤(10)與金屬圓盤(11)之間的第一間隙(26)，以及金屬圓盤(11)，在金屬圓盤(11)內沿圓周方向返回第一磁體圓盤(10)形成閉合回路。5.根據權利要求1所述的永磁電磁復合盤式渦流制動裝置，其特征在于:當需要提高制動力矩時，在電磁線圈(12)中通入電流，使其產生的磁場方向與永磁體(13)產生的磁場方向一致；當需要減小制動力矩時，在電磁線圈(12)中通入電流，使其產生的磁場方向與永磁體(13)產生的磁場方向相反；當不需要制動力矩時，在電磁線圈(12)中通入電流，使其產生的磁場方向與永磁體(13)產生的磁場方向相反、大小相等。6.根據權利要求1所述的永磁電磁復合盤式渦流制動裝置，其特征在于:所述的金屬圓盤(11)為圓盤面不開槽的整體型圓形金屬盤，或者在金屬圓盤(11)表面開大小形狀相同、沿金屬圓盤(I I)表面均勻分布的槽;所述槽的槽型為楔形槽或方形槽或梨形槽，槽的數量為整數。7.根據權利要求1所述的永磁電磁復合盤式渦流制動裝置，其特征在于:每一面磁體圓盤(10)由圓盤型背鐵(17)、沿圓周方向間隔布置軸向充磁的η個永磁體(13)和η個電磁線圈(12)組成，η為偶數;相鄰的永磁體(13)極性相同，當需要提高制動力矩時，電磁線圈(12)與相鄰的永磁體(13)極性相反，當需要減小制動力矩時，電磁線圈(12)與相鄰的永磁體(13)極性相同，電磁線圈(12)套在鐵芯(14)外側形成電磁體，η個電磁線圈(12)串聯(lián)連接，相鄰 電磁線圈(12)繞向相同，電磁線圈(12)通入大小可調的直流電。
【專利摘要】一種永磁電磁復合盤式渦流制動裝置，包括兩面磁體圓盤、一面金屬圓盤和傳動軸，兩面磁體圓盤并行固定在靜止設備上，金屬圓盤固定在傳動軸上，平行安裝在兩面磁體圓盤的中間，并與兩面磁體圓盤同軸安裝，傳動軸通過軸承支撐在兩面磁體圓盤上，每面磁體圓盤上沿圓周布置由永磁體和電磁體復合而成的m個復合磁極，m為偶數，兩面磁體圓盤上的m個復合磁極在軸線方向上兩兩相對，通過調節(jié)電磁體線圈中電流的大小和方向改變兩面磁體圓盤之間金屬圓盤位置處磁場大小。當金屬圓盤與磁體圓盤產生相對運動時，在金屬圓盤中產生渦流，進而產生相互作用，實現金屬圓盤和與之連接的傳動軸以及運動體的快速制動。本制動裝置適用于高速運動體的快速制動。
【IPC分類】H02K49/10, H02K49/04
【公開號】CN105591523
【申請?zhí)枴緾N201610012001
【發(fā)明人】史黎明, 王培龍, 董桂麗, 杜玉梅, 李耀華
【申請人】中國科學院電工研究所
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2016年1月8日