[发明专利]一种基于串联绕组线圈的大功率同步电流调矩永磁耦合器

说明书

本发明公开一种基于串联绕组线圈的大功率同步电流调矩永磁耦合器，涉及永磁耦合器技术领域，主要结构包括支架、输入端组件、永磁转子部分和输出端组件；输出端组件设置于支架上，输入端组件通过永磁转子部分与输出端组件的一端传动连接。本发明中的基于串联绕组线圈的大功率同步电流调矩永磁耦合器，可以用直流电流控制来调节电磁转矩，匹配负载转矩；外电磁铁绕组的槽极数比值为1，充分利用永磁体磁能，以利应用大功率；电流首尾相连，绕组电路连接简单，只需两个电刷滑环。

技术领域

本发明涉及永磁耦合器技术领域，特别是涉及一种基于串联绕组线圈的大功率同步电流调矩永磁耦合器。

背景技术

永磁耦合器是近年来快速发展的一种新型磁力传动装置。磁力传动是基于现代电磁学基本理论，应用永磁材料或电磁铁所产生的磁力作用，来实现力或转矩无接触传递的一种新技术。磁力传动装置按耦合原理可分为同步式、涡流式和磁滞式，其中同步式主从动转子均安装永磁体，主从动转子转速相同；涡流式主动转子安装导体，从动转子安装永磁体；磁滞式主动转子为磁滞材料，从动转子为永磁体，当传递转矩小于最大电磁转矩时、主从动转速相同、此时无能量损失，当传递转矩等于最大电磁转矩时、主从动转速不相同、此时有能量损失(磁滞损失)。

传统的永磁耦合器属于同步式磁力传动装置，具有抗过载、粗对中、柔启动、安全可靠、可在恶劣工况下使用、极大减小设备整体振动、安装方便、减少系统维护、延长设备使用寿命等特点。

永磁耦合器按结构形式分为筒式和盘式。相比盘式，筒式具有结构简单、轴向力小、磁场利用率高等特点而受到广泛应用。筒式永磁耦合器通常替代液力耦合器用于煤矿、化工等企业，具有安全限矩功能，达到限制转矩后打滑，不危害电机。传统筒式永磁耦合器内外转子都用永磁体制作，没有励磁电流存在，一旦制成就不能对电磁性能和限制转矩进行调节，所以只能一机一用。

目前已有一些技术涉及绕组式永磁耦合器，但专利CN101997395绕组永磁联轴器使用盘式结构、专利CN105720788A和专利CN112636563使用闭口槽和分数槽集中绕组方式，分数槽集中绕组一般用于大批量小功率等领域，因此上述技术存在难以调节转矩、控制电路复杂、磁能利用率低及难以应用于大功率场所等问题。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种基于串联绕组线圈的大功率同步电流调矩永磁耦合器，采用绕组励磁电流调节方式匹配负载转矩，采用开口槽且槽极数比为1的绕组以解决永磁体利用率低的问题，采用相邻绕组电路同端首尾串联以简化直流电路。本发明可用于大功率场合，实现一机多用。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种基于串联绕组线圈的大功率同步电流调矩永磁耦合器，包括支架、输入端组件、永磁转子部分和输出端组件；所述输出端组件设置于所述支架上，所述输入端组件通过所述永磁转子部分与所述输出端组件的一端传动连接。

可选地，所述输入端组件包括外电磁铁转子，所述外电磁铁转子包括电机端半联轴器、外转子电磁铁筒、外转子电磁铁筒铁心和外转子绕组；所述外转子电磁铁筒为圆筒形结构，所述外转子电磁铁筒的一端为敞口设置，所述外转子电磁铁筒的另一端与所述电机端半联轴器的一端同轴连接；所述外转子电磁铁筒的内壁上沿周向均匀设置有多个所述外转子电磁铁筒铁心，每个所述外转子电磁铁筒铁心的外壁上均设置有一所述外转子绕组。

可选地，所述外转子电磁铁筒的另一端沿周向均匀设置有多个排风挡板，所述排风挡板与所述所述外转子电磁铁筒的另一端的端面呈角度设置。

可选地，所述外转子电磁铁筒的外侧壁上沿周向均匀设置有多个散热片。