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专利号: 2020110379151
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-07-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种90°Halbach排布双层永磁转子磁力耦合器,其特征在于,所述磁力耦合器由双层复合永磁体转子和导体转子组成,双层复合永磁体转子由两个可以相对旋转的永磁体盘复合而成,两永磁体盘的排布方式皆为90°Halbach阵列,其一个周期内的磁化方向为左、上、右、下,这种排列方式可以增强耦合器工作气隙的轴向磁密,传递更大的转矩,并提高了永磁体的利用率,一个永磁体盘嵌入在铝制外壳内并通过焊接固定在第二轭铁盘上,另一个永磁体盘嵌入在外连接环的凹槽内,外连接环材料为铝,磁导率与空气相近,磁力线不会被隔断,两盘之间用铝制外壳隔开并留有3-5mm间距,以便于作相对转动,从而改变磁力线走向,改变双层复合永磁体转子与导体转子之间的磁感应强度;导体转子包括第一轭铁盘和一个导体环,导体环通过焊接紧贴在第一轭铁盘上;由于电磁感应原理,双层复合永磁体转子作为主动端带动导体转子转动。

2.如权利要求1所述的一种90°Halbach排布双层永磁转子磁力耦合器,其特征在于,导体环为鼠笼导体环或实心导体环,导体转子中的轭铁材料采用软磁铁氧体,它可以有效地增强工作气隙处的轴向磁密,提高传递转矩。

3.如权利要求1所述的一种90°Halbach排布双层永磁转子磁力耦合器,其特征在于,所述磁力耦合器有三种调速方式,第一种是改变双层复合永磁体转子中嵌入在外连接环的凹槽内的永磁体盘与导体转子中导体环之间的气隙厚度,同时改变了工作气隙的磁感应强度,进行调速,当气隙厚度越小,工作气隙处的磁感应强度越大,所能传递的转矩越大;第二种是改变双层复合永磁体转子中两永磁体盘之间的相对转动角度同时改变了工作气隙的磁感应强度,进行调速,当两永磁体盘间没有相对转动时,此时两永磁体盘上对应位置处永磁体磁化方向相同,工作气隙处磁感应强度最大,此时所能传递的转矩最大,此时为起始情况;当嵌入在铝制外壳内的永磁体盘在起始情况的基础上相对另一个永磁体盘转过一个永磁体对应圆心角度,工作气隙处磁感应强度小于起始情况下的磁感应强度大小,此时所能传递的转矩减小;当嵌入在铝制外壳内的永磁体盘在起始情况的基础上相对另一个永磁体盘转过两个永磁体对应圆心角度时,工作气隙处磁感应强度最小,此时所能传递的转矩最小;调速时,可以将两个永磁体转子的相对位置从两永磁体盘上永磁体磁化方向相同时的起始位置转动变化到其一个永磁转子相对另一个永磁体盘转过两个永磁体对应圆心角度时的位置,这样通过两永磁体盘间的相对转动角度的变化实现调速;第三种是通过同时改变气隙厚度与相对旋转角度复合调速。

4.如权利要求1所述的一种90°Halbach排布双层永磁转子磁力耦合器,其特征在于,嵌入在铝制外壳内的永磁体盘通过焊接固定在第二轭铁盘上并通过键与主动轴相连接,嵌入在外连接环凹槽内的永磁体盘通过焊接与套筒相连接,拨块销与套筒的斜槽壁和主动轴的直槽壁接触配合,拨块安装在拨块销上,可以推动拨块销左右移动,同时改变两永磁体盘之间的相对转动位置。