[发明专利]低惯量宽速域永磁涡流制动器

说明书

低惯量宽速域永磁涡流制动器，属于电机技术领域。本发明解决了现有永磁涡流制动器感应盘的转动惯量大，对高速运动物体上的制动力冲击大的问题，它针对高速永磁涡流制动器从高速到低速制动速度变化范围大的特点，通过采用轻质结构材料、导电材料、导磁材料复合结构，有效减小了感应盘的转动惯量，降低了作用于高速运动物体上的制动力冲击，同时实现了从高速到低速宽速域内平均制动转矩的最大化。本发明适用于电机技术领域。

技术领域

本发明属于电机技术领域。

背景技术

制动器是使系统中的运动部件停止或减速的机械装置。制动器因现代工业机械的发展而出现多种新的结构型式，主要分为摩擦式制动器和非摩擦式制动器两大类，而涡流制动器属于非摩擦式制动器，特别是永磁涡流制动器是随着永磁体性能的提高而逐步发展起来的一种新型制动器，当其导体板与永磁体发生相对运动时，永磁体磁场会在导体板中感应出涡流，涡流与永磁体磁场相互作用而产生制动转矩。

与传统的机械制动相比，涡流制动具有非接触、无摩擦、无噪音、免维护、冲击小、响应速度快、结构紧凑、可靠性高等优点。另外，利用永磁体产生磁场时，无需外部能量，是一种节能环保、可靠性高的制动技术，在高速列车制动装置、汽车电磁制动装置、软起动装置、节能调速装置、非接触传动装置、电磁拦阻装置等系统中具有广阔的应用前景。

而通常的永磁涡流制动器的导体板由单一材料构成，其制动转矩只能在某一速度下达到最大，而在其它速度点制动转矩较小，不适合在高速、宽速度变化范围情况下使用。同时，由于感应盘采用磁性材料，材料密度高、转子惯量大，在制动开始瞬间，转子速度变化快、加速度高，从而作用于高速运动物体上的制动力冲击大。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有永磁涡流制动器感应盘的转动惯量大，对高速运动物体上的制动力冲击大的问题，提出了一种低惯量宽速域永磁涡流制动器。

本发明所述的低惯量宽速域永磁涡流制动器，包括n+1个励磁盘和n个复合感应盘；n+1个励磁盘和n个复合感应盘沿轴向依次交替排列，每个励磁盘和复合感应盘之间均形成有气隙；

n+1个励磁盘机械上连接在一起，作为制动器的定子，n个复合感应盘机械上连接在一起，与转轴连接，作为制动器转子；所述励磁盘和复合感应盘均为圆环形；n+1个励磁盘形成串联磁路，其中，n为正整数；

每个复合感应盘均包括一个高电导率导电板和两个高磁导率导磁板；

所述两个高磁导率导磁板位于高电导率导电板轴向的两侧，且同轴设置；所述高电导率导电板的轴向厚度大于高磁导率导磁板轴向厚度；

每个励磁盘均包括轭板，所述轭板的每个气隙侧均固定有多块永磁体，所述多块永磁体为扇形或梯形，且均为轴向充磁；

所述多块永磁体沿圆周方向依次N、S交替排列呈圆环形；所述圆环形与轭板同轴。

优选地，本发明中，高电导率导电板的材料可为铝或合金等，高磁导率导磁板材料可为硅钢或低碳钢等。

低惯量宽速域永磁涡流制动器，包括n+1个励磁盘和n个复合感应盘；n+1个励磁盘和n个复合感应盘沿轴向依次交替排列，每个励磁盘和复合感应盘之间均形成有气隙；

n+1个励磁盘机械上连接在一起，作为制动器的定子，n个感应盘机械上连接在一起，与转轴连接，作为制动器转子；

所述励磁盘和复合感应盘均为圆环形；n+1个励磁盘形成串联磁路；其中，n为正整数；

每个复合感应盘均包括一个支撑板、两个高磁导率导磁板和两个高电导率导电板；

所述两个高磁导率导磁板位于支撑板轴向的两侧，且同轴设置，两个高电导率导电板分别粘贴或镀设在高磁导率导磁板上，且位于高磁导率导磁板与支撑板之间；