通過(guò)鍵與原動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出軸直接相聯(lián)，另一端通過(guò)爪型結(jié)構(gòu)或鉸制孔螺栓與永磁體套筒4相聯(lián)，并由前端軸承座I中的前端軸承21支撐；離心式葉片3與擋風(fēng)板2沿動(dòng)力輸入軸20的軸向方向上壓合，并安裝在前端軸承座I與動(dòng)力輸入軸20與永磁體套筒4聯(lián)接處之間；擋風(fēng)板2與動(dòng)力輸入軸20在徑向方向上過(guò)盈配合，與離心式葉片3 —起由動(dòng)力輸入軸20帶動(dòng)同步旋轉(zhuǎn)；端環(huán)19采用熔焊法或機(jī)械安裝法分別安裝在內(nèi)轉(zhuǎn)子5的兩側(cè)；動(dòng)力輸出軸6的中部由調(diào)速軸承15支撐，動(dòng)力輸出軸6后部由后端軸承9支撐；調(diào)速軸承15安裝在調(diào)速軸承座7中，后端軸承9安裝在后端軸承座8中；法蘭盤(pán)10安裝在動(dòng)力輸出軸6的尾部并與負(fù)載法蘭盤(pán)相聯(lián)，將扭矩及轉(zhuǎn)速輸出；自潤(rùn)滑復(fù)合軸承23通過(guò)螺紋連接安裝在調(diào)速軸承座7的底部，并與平面導(dǎo)軌24構(gòu)成滑動(dòng)副；絲母14通過(guò)螺紋聯(lián)接安裝在調(diào)速軸承座7的底部，并與絲杠13構(gòu)成螺旋副；絲杠13兩端分別由調(diào)速裝置前端軸承座16與調(diào)速裝置后端軸承座12支撐，絲杠13的尾部與齒輪減速馬達(dá)11的輸出軸通過(guò)連軸器22相聯(lián)；前端軸承座1、調(diào)速裝置前端軸承座16、調(diào)速裝置后端軸承座12及齒輪減速馬達(dá)11通過(guò)螺栓聯(lián)接分別固定在底座板18上；永磁體套筒4中的永磁體17與內(nèi)轉(zhuǎn)子5表面之間存在一層均勻氣隙。
[0035]本實(shí)用新型的工作原理如下:
[0036]本實(shí)用新型是一種以碳鋼為制造材料的鐵磁體轉(zhuǎn)子的永磁異步調(diào)速裝置，包括永磁外轉(zhuǎn)子總成、內(nèi)轉(zhuǎn)子總成、機(jī)械調(diào)速裝置及動(dòng)力輸出軸6等，且永磁外轉(zhuǎn)子總成與內(nèi)轉(zhuǎn)子總成之間存在一層均勾氣隙。
[0037]其中永磁外轉(zhuǎn)子總成中的動(dòng)力輸入軸20與原動(dòng)機(jī)輸入軸相聯(lián)，外轉(zhuǎn)子總成中的永磁體套筒4有N、S極交錯(cuò)排列的永磁體17，當(dāng)動(dòng)力輸入軸20帶動(dòng)外轉(zhuǎn)子總成旋轉(zhuǎn)時(shí)便會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)通過(guò)氣隙與內(nèi)轉(zhuǎn)子總成中的由碳鋼制成的內(nèi)轉(zhuǎn)子5相互作用產(chǎn)生感生電流，該電流在磁場(chǎng)中受力進(jìn)而產(chǎn)生扭矩。
[0038]當(dāng)內(nèi)轉(zhuǎn)子總成與外轉(zhuǎn)子總成轉(zhuǎn)速相同時(shí)，內(nèi)轉(zhuǎn)子5不切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，因而在其上也不會(huì)產(chǎn)生感生電流，因此內(nèi)轉(zhuǎn)子總成的轉(zhuǎn)速總是低于外轉(zhuǎn)子總成的轉(zhuǎn)速，形成異步關(guān)系。
[0039]通過(guò)機(jī)械調(diào)速裝置可使內(nèi)轉(zhuǎn)子總成中的內(nèi)轉(zhuǎn)子5沿動(dòng)力輸出軸6軸向移動(dòng)，以改變永磁外轉(zhuǎn)子總成與內(nèi)轉(zhuǎn)子總成之間的氣隙接觸面積，進(jìn)而改變內(nèi)轉(zhuǎn)子5切割磁場(chǎng)的長(zhǎng)度，以此調(diào)節(jié)內(nèi)轉(zhuǎn)子5感生電流大小，使內(nèi)轉(zhuǎn)子5傳遞的扭矩和轉(zhuǎn)速發(fā)生變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種永磁異步調(diào)速裝置，其特征在于:包括永磁外轉(zhuǎn)子總成、內(nèi)轉(zhuǎn)子總成、機(jī)械調(diào)速裝置及動(dòng)力輸出軸(6)； 所述的永磁外轉(zhuǎn)子總成包括動(dòng)力輸入軸(20)、離心式葉片(3)、擋風(fēng)板(2)和永磁體套筒(4)，所述的動(dòng)力輸入軸(20) —端通過(guò)鍵與原動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出軸直接相聯(lián)、另一端通過(guò)爪型結(jié)構(gòu)或鉸制孔螺栓與永磁體套筒(4)相聯(lián)；永磁體套筒(4)中的永磁體(17)為瓦型結(jié)構(gòu)，永磁體(17)的圓弧表面向內(nèi)，各圓弧表面形成的內(nèi)孔為圓柱形或圓錐形；所述的永磁體套筒(4)中的永磁體(17)沿圓周均勻分布且磁極沿徑向交錯(cuò)排列；所述的離心式葉片(3)與擋風(fēng)板(2)沿軸向方向緊密接觸，且與動(dòng)力輸入軸(20)及永磁體套筒(4)共同旋轉(zhuǎn)；所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子總成包括內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)及端環(huán)(19);所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)由鐵磁體材料制成，內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)的外形與永磁體(17)圓弧表面形成的內(nèi)孔形狀一致，即同為圓柱形或圓錐形；內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)的內(nèi)孔為花鍵孔，并與動(dòng)力輸出軸(6)上的花鍵共同構(gòu)成花鍵移動(dòng)副；內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)外形表面與花鍵內(nèi)孔之間開(kāi)有沿軸向通風(fēng)孔，并與永磁外轉(zhuǎn)子總成上的離心式葉片(3)共同構(gòu)成散熱通道；內(nèi)轉(zhuǎn)子總成中端環(huán)(19)的數(shù)量為兩個(gè)，均由良導(dǎo)體材料制成，并安裝在內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)的兩側(cè)； 所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)外形表面為以下三種形狀之一: 外形表面為光滑表面； 外形表面沿軸向開(kāi)多個(gè)直槽，所開(kāi)的直槽與內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)中心線(xiàn)平行或成一定角度； 外形表面沿軸向開(kāi)多個(gè)環(huán)形槽； 所述的永磁外轉(zhuǎn)子總成與內(nèi)轉(zhuǎn)子總成之間有一層均勻的氣隙；且永磁體套筒(4)中永磁體(17)圓弧表面形成的內(nèi)孔與內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)外形配套使用； 所述的機(jī)械調(diào)速裝置為直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，包括安裝在動(dòng)力輸出軸(6)上的調(diào)速軸承座(7)、平面導(dǎo)軌(24)、自潤(rùn)滑復(fù)合軸承(23)、絲杠(13)、絲母(14)、齒輪減速馬達(dá)(11)及兩端支撐絲杠(13)的調(diào)速裝置前端軸承座(16)和調(diào)速裝置后端軸承座(12)，所述的調(diào)速軸承座(7)中裝有調(diào)速軸承(15)，所述的自潤(rùn)滑復(fù)合軸承(23)通過(guò)螺紋連接安裝在調(diào)速軸承座(7)的底部，所述的絲母(14)通過(guò)螺紋聯(lián)接安裝在調(diào)速軸承座(7)底部、并套裝在絲杠(13)上構(gòu)成螺旋副，絲杠(13)兩端分別由調(diào)速裝置前端軸承座(16)和調(diào)速裝置后端軸承座(12)支撐，絲杠(13)的尾部與齒輪減速馬達(dá)(11)的輸出軸通過(guò)連軸器(22)相聯(lián)；調(diào)速裝置前端軸承座(16)、調(diào)速裝置后端軸承座(12)及齒輪減速馬達(dá)(11)通過(guò)螺栓聯(lián)接分別固定在底座板(18)上； 所述的機(jī)械調(diào)速裝置具有以下功能:使內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)相對(duì)外轉(zhuǎn)子總成中的永磁體(17)做軸向移動(dòng)，通過(guò)改變軸向磁通面積進(jìn)行調(diào)速；或者使內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)與外轉(zhuǎn)子總成中的永磁體(17)處于完全親合狀態(tài)； 所述的動(dòng)力輸出軸(6)為階梯軸結(jié)構(gòu)，其上開(kāi)有花鍵槽，由調(diào)速軸承座(7)中的調(diào)速軸承(15)及后端軸承座(8)中的后端軸承(9)支撐，其尾部安裝法蘭盤(pán)(10)，以便與負(fù)載軸相聯(lián)； 所述的永磁外轉(zhuǎn)子總成與用鐵磁體材料制成的內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)之間存在一層均勻氣隙； 所述的鐵磁體材料為碳鋼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁異步調(diào)速裝置，其特征在于:當(dāng)外界負(fù)載波動(dòng)較小時(shí)，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子(5)兩端不加端環(huán)(19)。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種永磁異步調(diào)速裝置，包括永磁外轉(zhuǎn)子總成、內(nèi)轉(zhuǎn)子總成、機(jī)械調(diào)速裝置及動(dòng)力輸出軸；所述的永磁外轉(zhuǎn)子總成與內(nèi)轉(zhuǎn)子總成之間有一層均勻的氣隙；所述的機(jī)械調(diào)速裝置為直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，能使內(nèi)轉(zhuǎn)子相對(duì)外轉(zhuǎn)子總成中的永磁體做軸向移動(dòng)，通過(guò)改變軸向磁通面積進(jìn)行調(diào)速，或者使內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子總成中的永磁體處于完全耦合狀態(tài)。本實(shí)用新型的離心式葉片及擋風(fēng)板與動(dòng)力輸入軸及永磁體套筒共同旋轉(zhuǎn)，形成空氣流通過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)子及動(dòng)力輸出軸上的軸向通風(fēng)孔，將熱量帶走；本實(shí)用新型的內(nèi)轉(zhuǎn)子材料為碳鋼，表面形狀有三種形式，具有感生電流小及發(fā)熱小等優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型與盤(pán)式及籠型套筒式永磁調(diào)速裝置相比，具有易加工及制造成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】H02K51-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204597763
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520343777
【發(fā)明人】葛研軍, 周凱凱, 楊均悅, 袁直, 王鵬
【申請(qǐng)人】大連交通大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年5月25日