[发明专利]一种大功率绕组式永磁耦合器

说明书

本发明涉及一种耦合器。具体地说是一种大功率绕组式永磁耦合器，其包括中空的外永磁转子，以及设置在所述外永磁转子内与所述外永磁转子同轴且二者之间可发生相对转动的内绕组转子；所述外永磁转子和所述内绕组转子之间存在有气隙；所述内绕组转子包括轭部铁芯，绕放置中心均匀分布且与所述轭部铁芯卡接固定的若干齿部铁芯和设置在所述齿部铁芯上的硬绕组；所述齿部铁芯之间最外缘圆周间隙小于单根绕组线圈的直径。本发明所要解决的技术问题在于现有技术中高压大功率密度绕组式永磁耦合器永磁体涡流损耗大，易导致永磁体退磁；以及绕组转子槽楔容易脱落，影响耦合器安全运行，进而提供一种运行更安全的大功率绕组式永磁耦合器。

技术领域

本发明涉及一种耦合器。具体地说是一种大功率绕组式永磁耦合器。

背景技术

绕组式永磁耦合器由永磁转子和绕组转子组成，当永磁转子随动力轴旋转，绕组转子中产生感应电流，进而产生感应磁场，该感应磁场与旋转磁场相互作用传递转矩，带动负载轴旋转。绕组式永磁耦合器通过控制绕组转子中电流的大小实现调速及软起功能，通过控制绕组回路的接通关断实现离合功能。

绕组式永磁耦合器主要应用在钢铁、发电、化工、矿山等传动领域。应用在上述领域，一般需要大功率绕组式永磁耦合器，且要有较高的功率密度才能满足实际需要。

为了提高绕组式永磁耦合器的功率和功率密度，绕组式永磁耦合器中的绕组转子中的绕组需要承受较大的电压和电流。为了满足上述需求，一般绕组式永磁耦合器中的绕组转子需采用硬绕组(也称成型绕组)，而为了使硬绕组能嵌入绕组转子中，则必需采用开口槽的绕组铁芯；若使用闭口槽形式的绕组铁芯，则只能使用软绕组(也称散嵌绕组)，但使用软绕组时又不能满足大功率和高功率密度的使用要求。此外，采用开口槽设计，一方面导致气隙磁场谐波含量较大，在永磁体中会产生很大的涡流损耗，极易导致永磁体退磁；另一方面绕组旋转产生的离心力全部由槽楔承担，容易引起槽楔脱落的问题。

中国专利CN104767357A公开了一种绕组式永磁耦合传动装置，其包括永磁转子，以及与所述永磁转子同轴且二者之间可发生相对转动的绕组转子；其中，所述永磁转子和所述绕组转子之间存在有气隙；所述绕组转子连接有可对所述绕组转子的电流/电压进行调节的控制结构。所述绕组转子包括铁芯和以分数槽集中绕组方式缠绕在所述铁芯上的线圈绕组，且所述线圈绕组的线圈节距设为1。

上述专利中采用永磁转子在外，绕组转子在内的结构，整体结构占用体积小，绕组转子包括铁芯和绕组，现有技术中的铁芯为齿部和轭部，齿部和轭部为一整体结构，且绕组转子的铁芯槽型是闭口槽，根据现有技术可知其使用的绕组只能是软绕组，由此，上述专利文献所述的绕组式永磁耦合传动装置只能应用在中小型功率上，不能应用到高压大功率耦合器上。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中高压大功率密度绕组式永磁耦合器永磁体涡流损耗大，易导致永磁体退磁；以及绕组转子槽楔容易脱落，影响耦合器安全运行，进而提供一种运行更安全的大功率绕组式永磁耦合器。

为解决上述技术问题，本发明的一种大功率绕组式永磁耦合器，其包括中空的外永磁转子，以及设置在所述外永磁转子内与所述外永磁转子同轴且二者之间可发生相对转动的内绕组转子；所述外永磁转子和所述内绕组转子之间存在有气隙；所述内绕组转子包括轭部铁芯，绕放置中心均匀分布且与所述轭部铁芯卡接固定的若干齿部铁芯和设置在所述齿部铁芯上的硬绕组；所述齿部铁芯之间最外缘圆周间隙小于单根绕组线圈的直径。

所述轭部铁芯上成型有燕尾槽，所述齿部铁芯上成型有与所述燕尾槽相卡接的燕尾部。

所述燕尾槽底部成型有楔键槽，所述燕尾部和所述楔键槽之间设置有在所述楔键槽中的楔键。

所述齿部铁芯与所述硬绕组靠近所述齿部铁芯外缘的间隙中设置有填充间隙的槽楔。

所述齿部铁芯和所述轭部铁芯均为叠片式铁心。