永磁耦合器传动创新设计与应用

永磁耦合器传动创新设计与应用

姜海洋

大庆石油管理局有限公司装备制造分公司研究院 黑龙江 大庆 163000

摘要：产生磁涡流软传动装置的磁耦合技术正在我国实施，它已被纳入发展计划。磁通信技术用于传输发动机与负载之间的扭矩，可实现无触点软功率传输，具有启动轻载、空载，防震的功能，并可通过调整导电盘和驱动盘之间的空隙尺寸来调整负荷速度，以达到负荷状态的一致性。现有电机驱动机组与项目相关的剩余容积中，额定功率高于实际需求超过30%，才能达到节能减排的目的。为了满足实际工作条件的要求，通常在终端使用风扇，水泵使用阀门或用阀门来调节流量或压力，从而减少高能量消耗、资源浪费和负荷，这对许多系统构成威胁，导致系统安全性差，系统各组成部分严重磨损。

关键词：永磁耦；创新；设计

引言：

本文主要说明永久磁耦合传输基本原则，创建永久磁耦合传输元件，通过目前比较节能的发动机传动性能和各种节能技术，以及结构要素，分析实际需要，确定磁耦合的设计和选择，以实现最佳节能的永久磁耦合传输。

一、针对磁性耦合器基本原理

永磁耦合电机采用磁感应原理来传递转矩，本实用模型由一个物理无关的独立分量组成，一个高精度的大功率永磁转子组件安装在负荷轴上，电机轴上安装有铜环的转子连接器组件。

永磁耦合的原理是将发动机端部的转矩传递给负载，通过驱动端永磁体的气隙，将导体端部的感应电流传递给负载。通过改变电机气隙间的距离来控制永磁转子与导电转子之间的气隙距离，从而实现对转矩的精确控制。通过改变永磁体与转子之间的距离来调节输出速度，从而在气隙中产生强磁耦合力。转子起动磁感应不能与永磁体的相对运动分离。

二、永磁耦合器基本结构

这种设备结构简单，运行稳定，但扭矩小，无动力调速功能，安装前螺栓调整气隙距离，最大扭矩配备旋转运输设备 如果需要匹配不同的设备，则需要关闭螺栓间隙并再次调整。

三、永磁耦合器设计要素

永磁耦合器的设计需要一定的应用，需要考虑最大转矩传递的设计，设备的使用，工作条件等，根据磁性材料的选择特点比如，新型磁性材料的结构计算、磁路的选择、磁路的优化、关键点的合理设计、磁路性能的优化等。磁分析软件主要采用磁场分析技术，优化磁路设计，确定最佳磁极数，并采用气柱式。新型导体盘形设计，优化涡流磁场分布，提高散热能力，提高转矩传递能力，研究新结构设计，提高传输效率看看其它网站关于适时选择新型导电磁盘材料有什么内容，为了提高热传递效率，就要通过应用分析软件对永磁耦合器进行分析。

四、永磁耦合器创新传动设计

本发明提供了一种线速可调的永磁电机，其目的是在手动关断后，可实现调整导电磁盘与磁盘之间的气隙速度，与现有技术相比，本发明的技术结构利用简化气隙的工作方法，通过调整气隙尺寸、调整螺杆螺纹连接，提高了气隙调整的精度，比其它间隙调整方法更多，减少了两侧气隙的误差，使两侧导体盘输出平衡，有利于维持在轴向力和工作温度控制之间。

五、磁性耦合传动设计与选型案例

永磁耦合器的转矩或速度控制能力不会在实际工作中受到小角度不平衡的影响，永磁耦合器可以消除由于空气扰动引起的振动。在系统中安装永磁耦合器时，可消除传动间隙引起的振动，并可获得调节压力、流量、液位或其它过程控制信号的信息，永磁联轴器的主要驱动机构是允许轴系偏心，能最大限度地隔离振动，从而延长轴承的使用寿命。

可以通过密封件；纯机械设备；提高可靠性；降低维护成本；使设备可以在恶劣环境下工作；永磁耦合器是方便相关企业使用传统设备研发的，我们采用创新的电磁耦合技术，降低维护成本，改进使用流程，提高能源效率，为客户节省成本。

华能南京国际电厂根据不同的水负荷调节阀开度要求，大量的用水量增加了电厂的阻力和环境特性，主要是7x24的特点是运行小时连续，对电厂设备要求可持续性工作。

六、永磁耦的应用

永磁耦主要在典型的工业应用，以及其它行业的典型应用，如传统的变速器耦合，如变频调速装置、液力偶合器、永磁加载直接耦合，造成振动传递和失谐问题，从而最大限度地减少了振动传递和失谐力矩。在气隙传输过程中，允许不平衡延长轴承、密封件和设备的使用寿命，如果振动越大，应力失配会降低使用寿命。

传动和失配应力降低了气隙的使用寿命，可以最大限度地减少振动传递和不平衡带来的管道、空调、过滤器、电气柜等具有有害影响的基础设施，在运行、复杂系统、储存等方面需要大量的重型设备、装卸油；由于分离式永磁耦合器需要大量的调谐工作，使得对基础设施的不平衡要求低，安装方便，特别要求通常由公司要求。生产设备、制冷机房、温控防尘变频电机等周边设备，由于设备本身的重量和体积，安装时应特别注意。

解决机械设备油污染问题，可以通过无电子元件，不受谐波影响的特点，选择适合的电机，使得设备正常运行，但是电机速度快，维护费用高，经常密封和轴承故障；过载保护需要增加现场设备、谐波和电子系统的干扰量，轴承电流缩短了汽车的使用寿命，造成了有害的振动，经常发生轴承密封故障，部件老化快，不能快速运转，使用寿命短，不过载保护，维修率高，备件成本高。有害物质的使用造成环境污染，常见问题的处理，密封件，故障频发，仅限超磁致伸缩恒流耦合器的最小保护属于绿色产品，传动效率高，操作维护方便，电机与负载之间无物理连接，可延长使用寿命。

在密封和轴承方面，电涌电流低、电机寿命长、系统效率高、运行效率高，无谐波或电子干扰。全负荷运行效率高，但不能直接在不完全负荷运行的情况下导致浪费最大化；离散变频控制装置效率高，但滤波、变换器冷却系统和其他能量调节设备会造成明显的能量损失；系统故障会造成螺旋桨的固有损失；转子与油之间的摩擦损失系统不平衡也会导致效率高的损失；使用永磁耦合器的效率约97%，辅助设备不会造成额外的损失；

总结：

针对目前汽车发动机的需求和节能要求，提出了两种创新设计方案，并介绍了该专利和应用的具体分析，并且对永磁耦在所有联轴器技术改造项目中的性能进行了一定的检测。

参考文献:

[1]赵韩. 田杰。磁力机械学。北京:高等教育出版社、2009. 6

[2]赵克中，磁力驱动技术与设备。北京:化学工业出版社。2003. 12

[3]赵文家。磁力传动联轴器及其应用[J].机械设计与制造工程，2002.， 31