[实用新型]一种复合式永磁涡流耦合器

说明书

技术领域

本实用新型涉及永磁传动设备技术领域，具体的是一种复合式永磁涡流耦合器。

背景技术

空冷岛是直接空冷汽轮发电机组的核心部件，是2008年从国外引进的新技术，目前在国内300MW级、600MW级及1000MW级汽轮发电机组上得到广泛引用。该技术使用空气作为冷却介质，替代了常规使用的循环水和冷却塔，减低了循环水汽化损失，节约了大量的水资源，特别是在水资源比较匮乏的西北地区，空冷岛以其特有的节水优势得到广泛普及。

空冷岛通常采用高位布置，由数十台轴流风机提供冷却空气，将通过排汽管道送到空冷凝汽器内的汽轮机排汽冷凝成水，凝结水再经凝结水泵送回汽轮机的回热系统。

目前空冷岛普遍采用了变频调速技术，电机通过柔性联轴器向减速机传递动力，电机——减速机通过法兰支架连接固定，立式安装。根据机组工况不同，电机的工作电源频率在30Hz—50Hz之间调节，经减速机减速后，风机风量、风压随之变化。

现有的技术方案中电机与减速机的联接方式为柔性联轴器联接，主要使用了膜片联轴器、弹性(套)柱销联轴器、星形(梅花形)弹性联轴器等联接方式，这些联接方式对机组的对中要求较高，特别是在立式结构中，对中误差导致的振动会被悬臂结构放大，造成机器整体振动偏大。

永磁涡流耦合器是一种新型的传动连接系统，其技术2007年由国外引入。它的结构主要由铜转子、永磁转子组成。铜转子固定在电动机轴上，永磁转子固定在负载转轴上，铜转子和永磁转子之间有间隙(称为气隙)。这样电动机和负载由原来的硬(机械)连接转变为软(磁)连接。其工作原理是：当电机旋转时，带动永磁调速器的导体转子在永磁转子所产生的强磁场中切割磁力线，导体中产生涡电流，该涡电流受到磁场力的作用，形成电磁阻尼，带动负载运动，从而实现了电机与负载之间的扭矩传输。通过调节永磁体和铜导体之间的气隙就可实现负载轴上的输出转矩变化，从而实现负载转速变化，用不同方式对气隙进行控制，磁力偶合器可分为标准型、扩展型、限矩型、调速型等不同特点的磁力偶合器。

目前市场上的永磁涡流耦合器从结构上主要有两种：筒式结构和盘式结构。筒式结构永磁涡流耦合器的永磁体采用径向充磁，铜转子在径向沿圆周方向切割磁力线，其磁力方向为径向；盘式结构永磁涡流耦合器的永磁体采用轴向充磁，铜转子在端面切割磁力线，其磁力方向为轴向。

实用新型内容

为了解决提高永磁涡流耦合器的传动功率并减小其体积。本实用新型提供了一种复合式永磁涡流耦合器，该复合式永磁涡流耦合器将筒式结构和盘式结构相结合，永磁体在径向和轴向同时充磁，铜导体在径向和端面同时切割磁力线，增加电磁阻尼，实现在同等体积或尺寸的情况下，大幅提高传动功率；或在传递功率一定的情况下，缩小耦合器体积和尺寸，减少占用空间。

本实用新型为解决其技术问题采用的技术方案是：一种复合式永磁涡流耦合器，包括导体转子和永磁转子；该导体转子包括固定套和固定设置在固定套一端的第一支撑盘，固定套的内表面固定连接有径向导体套，第一支撑盘的内表面固定连接有第一端面导体；该永磁转子包括永磁体安装盘，永磁体安装盘的轴线与固定套的轴线重合，永磁体安装盘的边缘区域设有与径向导体套相对应的径向永磁体，永磁体安装盘的边缘区域和中心之间设有与第一端面导体相对应的端面永磁体。

径向导体套的外表面与固定套的内表面固定连接，径向导体套的内表面与永磁体安装盘的外周面之间存在气隙，该气隙为2mm～4mm。

径向导体套沿永磁体安装盘轴向的长度为永磁体安装盘的长度的100％～110％。

第一端面导体与第一支撑盘层叠固定连接，第一端面导体的外径小于第一支撑盘的外径。

第一端面导体为圆环形，第一端面导体与永磁体安装盘同轴设置，第一端面导体的外径为永磁体安装盘直径的75％～80％，第一端面导体的内径为永磁体安装盘直径的30％～35％，沿永磁体安装盘的轴线方向，第一端面导体与永磁体安装盘之间存在气隙，该气隙为3mm～5mm。

多个径向永磁体沿永磁体安装盘的周向均匀的镶嵌于永磁体安装盘的边缘区域，沿永磁体安装盘的轴向，径向永磁体的长度等于永磁体安装盘的长度,或径向永磁体的长度比永磁体安装盘的长度小3mm～5mm并且径向永磁体在永磁体安装盘内居中设置。

多个端面永磁体沿永磁体安装盘的周向均匀的镶嵌于永磁体安装盘的边缘区域和中心之间，沿永磁体安装盘的轴向，端面永磁体的长度等于永磁体安装盘的长度，或端面永磁体的长度比永磁体安装盘的长度小3mm～5mm并且端面永磁体在永磁体安装盘内居中设置。