一种采用聚磁式磁路结构的多层套筒式永磁涡流传动装置

摘要

一种采用聚磁式磁路结构的多层套筒式永磁涡流传动装置，属于永磁涡流传动技术领域。本发明具有导磁材料利用率高、用量少、涡流环中无效电涡流小、温升低等特点，涡流环产生的热量少，对散热能力需求小。本发明包括同轴设置的永磁体转子和涡流环转子，永磁体转子由永磁转子体和多层永久磁铁层组成，每层永久磁铁层均包括偶数组永久磁铁组，涡流环转子由涡流转子体和涡流环组成，涡流环数目与永久磁铁层层数相同；永久磁铁层采用聚磁式磁路结构，每组永久磁铁组均由二至五块紧密接触的磁铁组成，每层永久磁铁层中各组永久磁铁组包含的磁铁数量相同；同组永久磁铁组内磁铁的充磁极性方向相同，相邻两组永久磁铁组的充磁极性方向相反。

主权项

一种采用聚磁式磁路结构的多层套筒式永磁涡流传动装置，其特征在于包括第一永磁体转子和第一涡流环转子，第一永磁体转子和第一涡流环转子同轴设置，第一永磁体转子由第一永磁转子体和n层第一永久磁铁层组成，n≥3，且n为奇数；第一永磁转子体由同轴设置的第一永磁空芯轴、（n‑1）/2个直径不同的第一中间磁衬套筒、第一外磁衬套筒和平盘型的第一永磁转子体底盘组成，第一中间磁衬套筒、第一外磁衬套筒均为圆筒形结构，设置在第一永磁转子体底盘的内侧，且（n‑1）/2个直径不同的第一中间磁衬套筒依次设置在第一外磁衬套筒内部，第一永磁空芯轴设置在第一永磁转子体底盘中心；n层第一永久磁铁层分别轴向设置在第一外磁衬套筒的内表面和第一中间磁衬套筒的内、外表面；每层第一永久磁铁层均包括偶数组第一永久磁铁组，偶数组第一永久磁铁组沿圆周均匀分布；第一涡流环转子由第一涡流转子体和n个第一涡流环组成，第一涡流环数目与第一永久磁铁层层数相同；第一涡流转子体由同轴设置的第一内涡流环套筒、（n‑1）/2个直径不同的第一中间涡流环套筒、第一涡流空芯轴和平盘型的第一涡流转子体底盘组成，第一内涡流环套筒、第一中间涡流环套筒均为圆筒形结构，设置在第一涡流转子体底盘的内侧，且（n‑1）/2个直径不同的第一中间涡流环套筒依次设置在第一内涡流环套筒外部，第一涡流空芯轴设置在第一涡流转子体底盘中心；第一内涡流环套筒、第一中间涡流环套筒与第一中间磁衬套筒、第一外磁衬套筒交叉设置，且第一外磁衬套筒设置在最外部；n个第一涡流环分别轴向设置在第一内涡流环套筒的外表面和第一中间涡流环套筒的内、外表面；第一涡流环同与其相邻的第一永久磁铁层一一对应；第一涡流环同与其相邻的第一永久磁铁层之间留有间隙；所述第一永久磁铁层采用聚磁式磁路结构，每组第一永久磁铁组均由二至五块紧密接触的磁铁组成，每层第一永久磁铁层中各组第一永久磁铁组包含的磁铁数量相同；当第一永久磁铁组由两块磁铁组成时，所述两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤15°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第一涡流环一侧；当第一永久磁铁组由三块磁铁组成时，中间磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向方向相同，两侧磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤30°，且角度相同，两侧磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第一涡流环一侧；当第一永久磁铁组由四块磁铁组成时，中间两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤15°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第一涡流环一侧；外侧两块磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤40°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第一涡流环一侧；当第一永久磁铁组由五块磁铁组成时，中间磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向方向相同，与中间磁铁相邻两侧的磁铁的充磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤20°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第一涡流环一侧；最外侧的两块磁铁的充 磁方向与其所在磁衬套筒径向形成的锐角均≤50°，且角度相同，两块磁铁的充磁方向的交点设置在与之对应的第一涡流环一侧；所述磁衬套筒径向为穿过对应磁铁中心的磁衬套筒的直径方向；同一组第一永久磁铁组内磁铁的充磁极性方向相同，相邻两组第一永久磁铁组的充磁极性方向相反；第一涡流环轴向长度大于对应的第一永久磁铁层的最大轴向长度。