[发明专利]一种基于磁齿轮效应的电磁转差离合器

说明书

本发明公开了一种基于磁齿轮效应的电磁转差离合器，包括外转子、内转子、三相绕组、充磁绕组，所述外转子与主动轴相连，在外转子槽上绕有三相绕组，所述内转子与从动轴相连，在内转子槽上绕有充磁绕组，在外转子的内壁周向设有环状调制环，所述调制环与外转子相固连，在内转子的内转子齿顶上固连有永磁体，所述永磁体与调制环之间设有气隙。本发明是基于“磁齿轮效应”下的电磁转差离合器，调制环对磁场进行调制，在不增加电磁转差离合器体积的情况下，能达到传递大转矩的目的，大幅提高传动装置的转矩密度，实现更好的转矩传动，同时，调制环处于外转子与内转子中间，将内外转子上的磁场相隔开，起到了抗干扰的作用。

技术领域

本发明涉及一种离合器，尤其涉及一种基于磁齿轮效应的电磁转差离合器，应用于造船、造纸，冶金、起重机械、汽车变速器等相关领域的传动系统中。

背景技术

电磁转差离合器一般可以分为永磁式电磁转差离合器和励磁式电磁转差离合器，其区别在于永磁式电磁转差离合器用以产生主磁场的是永磁体，而励磁式转差离合器用以产生主磁场的是励磁绕组。

传统的电磁转差离合器低速时损耗大，效率低，不适用于长期低速运行的场合，另外，对于励磁式转差离合器，当励磁电流过小时，产生的磁场弱，产生的转矩过小，负载无法运转而会发生失控现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种能增大转矩，提高传动性能的基于磁齿轮效应的电磁转差离合器。

本发明所采用的技术方案为：一种基于磁齿轮效应的电磁转差离合器，包括外转子、内转子、三相绕组、充磁绕组，所述内、外转子同轴内外套接布置，所述外转子与主动轴相连，在外转子槽上绕有三相绕组，所述内转子与从动轴相连，在内转子槽上绕有充磁绕组，其特征在于：在外转子的内壁周向设有环状调制环，所述调制环与外转子相固连，在内转子的内转子齿顶上固连有永磁体，所述永磁体与调制环之间设有气隙。

按上述技术方案，环状调制环由非导磁块和导磁块交替布置而成，所述非导磁片和导磁片的宽度相等，长度与外转子的轴向长度一致。

按上述技术方案，与每个导磁块周向接触的外转子齿相对导磁块的中心线呈对称分布，此时从动轴输出转矩最大，改变所述调制环的位置，每个导磁块的中心线向其中一侧偏移时输出转矩会变小，到达最小整数外转子齿边缘时输出转矩达到最小，

按上述技术方案，所述永磁体的宽度与内转子齿的宽度相同。

按上述技术方案，所述永磁体材料为铝镍钴永磁体。

按上述技术方案，还包括控制电路，所述控制电路分别通过电刷与三相绕组和充磁绕组相连。

按上述技术方案，所述气隙的距离为0.5-1.8㎜。

按上述技术方案，所述调制环、永磁体、三相绕组满足磁齿轮效应，即N_S＝P_r1+P_r2，其中，N_S为调制环导磁块的个数，P_r1为所述三相绕组产生的极对数，P_r2为所述铝镍钴永磁体极对数。

按上述技术方案，所述外转子包括外转子本体，在外转子本体上内周向设有多个外转子齿，相邻外转子齿之间构成外转子槽；所述内转子包括内转子本体，在内转子本体外周向设有多个内转子齿，相邻内转子齿之间构成内转子槽；所述外转子齿和内转子齿均为平行齿；所述外转子槽和内转子槽均为梯形槽。

本发明所取得的有益效果为：

1、本发明相对于传统的电磁转差离合器，增加了调制环，是基于“磁齿轮效应”下的电磁转差离合器，调制环对磁场进行调制，在不增加电磁转差离合器体积的情况下，也能达到传递大转矩的目的，大幅提高传动装置的转矩密度，实现更好的转矩传动，同时，调制环处于外转子与内转子中间，将内外转子上的磁场相隔开，起到了抗干扰的作用；