【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电机拖动、负载调速系统领域，特别是一种高效的传动轴永磁耦合装置。
技术介绍
目前，节能降耗已成为全社会关注的重点和科学发展的目标。电机系统用电量约 占全球用电量的60% ，其中风机、泵类、压縮机和空调制冷机的用电量分别占全球用电量的 10.4%、20.9%、9.4%和6%。电机系统量大、面广，节电潜力巨大。从国内来讲，现有各类 电机系统总装机容量约4. 2亿千瓦，运行效率比国外先进水平低10—-20个百分点，相当于 每年浪费电能约1500亿千瓦时。电动机及被拖动设备效率低，电动机、风机、泵等设备陈旧 落后，效率比国外先进水平低2-—5个百分点；系统匹配不合理，大马拉小车现象严重， 设备长期低负荷运行；系统调节方式落后，大部分风机、泵类采用机械节流方式调节，效率 比调速方式约低30%以上。 在实际工程设计与应用中，为了保证负荷最大时风机或水泵系统满足输出要求， 通常需要按系统的最大输出能力配备风机水泵系统，而真正实用中，绝大多数情况下并非 需要系统在满负荷下使用。可以通过调节气隙实现流量和/或压力的连续控制，取代原系 统中控制流量和/或压力的阀门，在电...
【技术保护点】
一种高效的传动轴永磁耦合装置，其特征在于，它由至少一副电枢绕组转子盘和与其相适配的电枢绕组盘联轴机构、至少一副永磁转子盘和与其相适配的永磁盘联轴机构以及对应的输入联轴器和输出联轴器构成，电枢绕组转子盘由至少一组电枢绕组和用于装配电枢绕组的电枢绕组安装盘组成，电枢绕组嵌入或装配在电枢绕组安装盘一侧设置的电枢槽里，永磁转子盘由一组至少两个永磁体和装配永磁体的永磁体安装盘组成，永磁体分别以Ｎ、Ｓ极性交错地、均匀分布地镶嵌或装配在永磁体安装盘的圆周上，电枢绕组转子盘置有电枢绕组的一侧面对于永磁转子盘置有永磁体的一侧、以同一轴中心线形成电磁耦合安装，电枢绕组转子盘与永磁转子盘之间设置...
【技术特征摘要】
一种高效的传动轴永磁耦合装置，其特征在于，它由至少一副电枢绕组转子盘和与其相适配的电枢绕组盘联轴机构、至少一副永磁转子盘和与其相适配的永磁盘联轴机构以及对应的输入联轴器和输出联轴器构成，电枢绕组转子盘由至少一组电枢绕组和用于装配电枢绕组的电枢绕组安装盘组成，电枢绕组嵌入或装配在电枢绕组安装盘一侧设置的电枢槽里，永磁转子盘由一组至少两个永磁体和装配永磁体的永磁体安装盘组成，永磁体分别以N、S极性交错地、均匀分布地镶嵌或装配在永磁体安装盘的圆周上，电枢绕组转子盘置有电枢绕组的一侧面对于永磁转子盘置有永磁体的一侧、以同一轴中心线形成电磁耦合安装，电枢绕组转子盘与永磁转子盘之间设置有气隙间距，电枢绕组转子盘通过相适配的电枢绕组盘联轴机构与对应的输入联轴器或输出联轴器相联接，永磁转子盘通过相适配的永磁盘联轴机构与对应的输出联轴器或输入联轴器相联接。2. 如权利要求1所述的一种高效的传动轴永磁耦合装置，其特征在于，永磁体呈矩形、 扇形或梯形的切块状或切柱状，用来承载和安装永磁体组的永磁体安装盘采用铁轭导磁材 料制作，永磁体安装盘的圆周环上均匀分布地镶嵌或帖装永磁体，永磁体分别以N、 S极性 交错地排列，形成轴向交错永磁磁场。3. 如权利要求1所述的一种高效的传动轴永磁耦合装置，其特征在于，单个电枢绕组 的形状与永磁体的截面形状对应，呈矩形、扇形或梯形，它为多匝型电枢绕组，每个多匝型 电枢绕组至少有两匝绝缘良导体绕制并且首端和末端短接。4. 如权利要求1所述的一种高效的传动轴永磁耦合装置，其特征在于，单个电枢绕组 的形状与永磁体的截面形状对应，呈矩形、扇形或梯形，它为匝与匝独立绝缘型电枢绕组， 每个匪与匪独立绝缘型电枢绕组至少有两匪相互独立绝缘的、每匪是闭环短路的、大小形 状相同的线圈构成并扎成一束。5. 如权利要求1所述的一种高效的传动轴永磁耦合装置，其特征在于，单个电枢绕组 的形状与永磁体的截面形状对应，呈矩形、扇形或梯形，它为多芯型电枢绕组，多芯型电枢 绕组是用多股或多芯良导线制成的单圈闭环短路线圈。6. 如权利要求1所述的一种高效的传动轴永磁耦合装置，其特征在于，单个电枢绕组 的形状与永磁体的截面形状对应，呈矩形、扇形或梯形，它为锅箅式电枢绕组，由嵌在电枢 槽里的金属导条组成，金属导条的两端分别与外圆环和内圆环联成一体，形成自身闭合的 短接的一体化电枢绕组，其形状看似在锅里蒸馍用的圆形锅箅子。7. 如权利要求1所述的一种高效的传动轴永磁耦合装置，其特征在于，单个电枢绕组 的形状与永磁体的截面形状对应，呈矩形、扇形或梯形，它为超导电枢绕组，采用超导金属 线材或超导复合导体材料制作而成。8. 如权利要求1所述的一种高效的传动轴永磁耦合装置，其特征在于，电枢绕组安装 盘由高导磁、铁轭或铁芯材料加工而成，其一侧凸出一个与永磁转子盘相适配的圆环，圆环 上设置均匀分布的径向电枢槽，电枢槽中至少设置一层电枢绕组，电枢绕组的个数和形状 与电枢槽的数量和槽形相互适配，电枢槽与永磁转子盘上永磁体的数量和尺寸相适配。9. 如权利要求1所述的一种高效的传动轴永磁耦合装置，其特征在于，它至少设置有 一组永磁耦合转子组件，每组永磁耦合转子组件由一个电枢绕组转子盘和一个相耦合的永 磁转子盘构成，设置有两组及两组以上的永磁耦合转子组件时，永磁耦合转子组件的布置 按电枢绕组转子盘-一 永磁转子盘、永磁转子盘-一 电枢绕组转子盘之顺序背靠背地布置，相邻的并以背靠背布置的两个永磁转子盘能合并成一体化两面耦合的永磁转子盘。10. 如权利要求1所述的一种高效的传动轴永磁耦合装置，其特征在于，它至少设置有 一组永磁耦合转子组件，每组永磁耦合转子组件由一个电枢绕组转子盘和一个相耦合的永 磁转子盘构成，设置有两组及两组以上的永磁耦合转子组件时，永磁耦合转子组件的布置 按电枢绕组转子盘-一 永磁转子盘、电枢绕组转子盘-一 永磁转子盘之顺序依次地布置。11. 如权利要求1所述的一种高效的传动轴永磁耦合装置，其特征在于，它至少设置 有一组永磁耦合转子组件，每组永磁耦合转子组件由一个电枢绕组转子盘和一个相耦合的 永磁转子盘构成，设置有两组及两组以上的永磁耦合转子组件时，永磁耦合转子组件的布 置按电枢绕组转子盘-一 永磁转子盘、永磁转子盘-一 电枢绕组转子盘、电枢绕组转子 盘-一 永磁转子盘、电枢绕组转子盘-一 永磁转子盘之混合方式布置，相邻的并以背靠 背布置的两个永磁转子盘能合并成一体化两面耦合的永磁转子盘。12. 如权利要求1 、2、3、4、5、6、7、8、9、 10或11所述的一种高效的传动轴永磁耦合装置， 其特征在于，用于电枢绕组转子盘与对应的输入联轴器或输出联轴器之间相联接的电枢绕 组盘联轴机构为筒形或鼠笼形结构，输入联轴器或输出联轴器设置在筒形或鼠笼形结构一 端的中轴位置，电枢绕组转子盘设置在筒形或鼠笼形结构的内部，每个电枢绕组转子盘的 外缘圆环部安装在筒形或鼠笼形结构的相适配的筒壁或机笼壁上。13. 如权利要求1 、2、3、4、5、6、7、8、9、 10或11所述的一种高效的传动轴永磁耦合装置， 其特征在于，用于电枢绕组转子盘与对应的输入联轴器或输出联轴器之间相联接的电枢绕 组盘联轴机构中的电枢绕组转子盘上增加一个与其相适配的起到传输扭矩和支撑电枢绕 组转子盘的电枢绕组支撑盘，电枢绕组转子盘之没有布设电枢槽的一侧贴装固定到其电枢 绕组支撑盘上，再一起安装在筒形或鼠笼形结构的相适配的筒壁或笼壁上。14. 如权利要求1 、2、3、4、5、6、7、8、9、 10或11所述的一种高效的传动轴永磁耦合装置， 其特征在于，用于电枢绕组转子盘与对应的输入联轴器或输出联轴器之间相联接的电枢绕 组盘联轴机构中的电枢绕组转子盘之没有布设电枢槽的一侧贴装固定到其电枢绕组支撑 盘的一侧上，输入联轴器或输出联轴器设置在电枢绕组支撑盘的另一侧。15. 如权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11所述的一种高效的传动轴永磁耦合装 置，其特征在于，用于永磁转子盘与对应的输出联轴器或输入联轴器之间相联接的永磁盘 联轴机构为中心短轴结构，电枢绕组转子盘设置有中心圆孔呈圆环盘状，在永磁耦合装置 的内部中轴位置设置一个贯通的中心短轴，输出联轴器或输入联轴器设置在中心短轴的外 端部，永磁转子盘设置有轴孔呈圆环盘形状，永磁转子盘紧固装配在中心短轴上，并与和其 相耦合的电枢绕组转子盘进行适配地气隙电磁耦合安装，永磁转子盘与中心短轴之间成为 相互扭矩传动的结构。16. 如权利要求1 、2、3、4、5、6、7、8、9、 10或11所述的一种高效的传动轴永磁耦合装置， 其特征在于，用于永磁转子盘与对应的输出联轴器或输入联轴器之间相联接的永磁盘联轴 机构为非圆形中心短轴结构，电枢绕组转子盘设置有中心圆孔呈圆环盘状，在永磁耦合装 置的内部中轴位置设置一个贯通的非圆形中心短轴，输出联轴器或输入联轴器设置在非圆 形中心短轴的外端部，永磁转子盘中心设置有与非圆形中心短轴相适配的非圆轴孔，非圆 轴孔中设置相适配的非圆形中心短轴轴套，永磁转子盘以轴向滑动地装配在非圆形中心短 轴上，永磁转子盘与非圆形中心短轴之间成为相互扭矩传动的结构，每个永磁转子盘与和其相耦合的电枢绕组转子盘进行适配地气隙电磁耦合安装，在非圆中心短轴上、对应永磁 转子盘的最大和最小气隙间距位置处相适配地设置用于对永磁转子盘调节位置并对其锁 紧定位的永磁转子盘限位机构。17. 如权利要求1 、2、3、4、5、6、7、8、9、 10或11所述的一种高效的传动轴永磁耦合装置， 其特征在于，用于永磁转子盘与对应的输出联轴器或输入联轴器之间相联接的永磁盘联轴 机构为中心短轴和扭矩传输滑杠结构，电枢绕组转子盘设置有中心圆孔呈圆环盘状，在永 磁耦合装置的内部中轴位置设置一个贯通的中心短轴，输出联轴器或输入联轴器设置在中 心短轴的外端部，中心短轴的适当位置固定有至少一个中心转盘，中心转盘的圆周上均匀 分布紧固地安装至少两个轴向贯穿所有永磁转子盘的扭矩传输滑杠，永磁转子盘上设置有 中心圆孔和对应扭矩传输滑杠并用于通过扭矩传输滑杠安装的滑杠圆孔，滑杠圆孔中设置 有轴套，永磁转子盘通过其上的滑杠圆孔轴套安装到扭矩传输滑杠上，永磁转子盘、扭矩传 输滑杠、中心转盘和中心短轴之间形成扭矩传动结构，每个永磁转子盘与和其相耦合的电 枢绕组转子盘进行适配地气隙电磁耦合安装，在扭矩传输滑杠上、对应永磁转子盘的最大 和最小气隙间距位置处相适配地设置用于对永磁转子盘调节位置并对其锁紧定位的永磁 转子盘限位机构。18. 如权利要求1 、2、3、4、5、6、7、8、9、 10或11所述的一种高效的传动轴永磁耦合装置， 其特征在于，用于永磁转子盘与对应的输出联轴器或输入联轴器之间相联接的永磁盘联轴 机构中的中心短轴或非圆形中心短轴是空心的。19. 如权利要求1 、2、3、4、5、6、7、8、9、 10或11所述的一种高效的传动轴永磁耦合装置， 其特征在于，用于永磁转子盘与对应的输出联轴器或输入联轴器之间相联接的永磁盘联轴 机构为直接联接结构，电枢绕组转子盘呈盘状或设置有中心圆孔呈圆环盘状，永磁转子盘 呈盘状或设置有中心轴孔呈圆环盘形状，永磁转子盘直接或通过相适配的输出联轴器或输 入联轴器安装到负载轴或主动轴上。20. 如权利要求1 、 2、 3、4、 5、6、 7、8、9、 10或11所述的一种高效的传动轴永磁耦合装置， 其特征在于，用于永磁转子盘与对应的输入联轴器或输出联轴器之间相联接的永磁盘联轴 机构为筒形或鼠笼形结构，输入联轴器或输出联轴器设置在筒形或鼠笼形结构一端的中轴 位置，永磁转子盘设置在筒形或鼠笼形结构的内部，每个永磁转子盘的外缘圆环部安装在 筒形或鼠笼形结构的相适配的筒壁或机笼壁上。21. 如权利要求1 、 2 、 3 、 4、 5 、 6 、 7 、 8 、 9 、 10或11所述的一种高效的传动轴永磁耦合装置， 其特征在于，用于永磁转子盘与对应的输入联轴器或输出联轴器之间相联接的永磁盘联轴 机构中的永磁转子盘上增加一个与其相适配的起到传输扭矩和支撑永磁转子盘的永磁支 撑盘，永磁转子盘之布设永磁体的另一侧贴装固定到其永磁支撑盘上，再一起安装在筒形 或鼠笼形结构的相适配的筒壁或笼壁上。22. 如权利要求1 、2、3、4、5、6、7、8、9、 10或11所述的一种高效的传动轴永磁耦合装置， 其特征在于，用于永磁转子盘与对应的输入联轴器或输出联轴器之间相联接的永磁盘联轴 机构中的永磁转子盘之布设永磁体的另一侧贴装固定到其永磁支撑盘的一侧上，输入联轴 器或输出联轴器设置在永磁支撑盘的另 一侧。23....
【专利技术属性】
技术研发人员：林贵生，余亚莉，
申请(专利权)人：林贵生，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]
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