专利名称：一种电磁调速驱动系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及调速驱动器技术领域，特别是涉及一种电磁调速驱动系统。
背景技术：
目前工业中广泛应用的联轴机构多为刚性连接，由于系统运行情况的复杂多变， 无论怎样保证严格的两轴对中，设备运行一段时间后都会产生振动，从而加速磨损，缩短设 备寿命，对于生产环境的不利影响越来越大，传统的刚性联轴器由于直接刚性连接产生噪 音和摩擦且又需要润滑，已不能满足未来科技发展的需要，取而代之的是磁性耦合结构，由 此磁耦合器应运而生。现有的磁耦合器调速系统大多用永磁体产生磁场，磁场穿过气隙把 主从、动轴耦合在一起，通过调节气隙来调节耦合磁场大小实现调速。这种永磁调速系统利 用永磁体实现调速不可避免永磁体的退磁现象；为了实现调速还必须装备一套调节气隙的 装置，设计较复杂。在自动调速的场合，还需要增加伺服系统，使设计成本大大增加。
实用新型内容针对上述存在的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种高效的电磁调速驱动 系统，该系统可有效提高传递效率，减少损耗，该系统用电磁铁代替永磁体，避免了退磁现 象，在固定气隙的情况下亦可以实现调速。为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现一种电磁调速驱动系统，包括同心设置的输入轴及输出轴、与输入轴相连的电磁 转子、与输出轴相连的导体转子、与电源相连的套装在输入轴上的滑环，所述导体转子的导 体面和电磁转子的磁极面对应设置，之间形成固定的空气间隙。所述的电磁转子由铁芯、绕在铁芯上的线圈组成，线圈通电使铁芯两端产生磁极。所述的输入轴上套装有两个滑环，分别通过电刷连接电源的正、负极，形成电流通 路，在电磁转子铁芯中产生磁场。铁芯中产生磁场的大小由电流控制器控制，磁极极性由线圈绕制方向决定，相邻 的电磁铁极性相反设置即N、S交替设置。所述的电磁转子的铁芯呈椭圆形或圆形。所述的输入轴内筒铺设有带绝缘皮的导线，导线连接两滑环和铁芯线圈构成电流 回路。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是本实用新型是通过电流控制器控制流经电磁铁线圈的电流大小来直接改变转速 的，没有相应机械装置参与转速调节，在设计闭环自动控制系统时可以避免伺服电机系统， 使系统结构更简单。本实用新型两组电磁转子分别在各自圆周面电磁铁的N、S极均交替设置，在导体 转子两侧的铜导电环的内部以及两组电磁转子的另一面装设有铁背衬，有利于减少回路磁 阻，形成闭合磁路，提高系统效率。
图1是本实用新型的水平剖视图。图2是图1中A-A剖面的放大图。图3是图1中电磁转子的右视图。图4是图1中导体转子的左视图。图5是图1中电磁转子左视图。图6是图1中B-B剖面的放大图。图中1_输入轴2-电刷3-滑环4-导线4'-导线4〃 -导线5_铁衬 6_线圈7-铁芯8-笼形转子8'-钢质圆盘8〃 -钢质圆盘9-导体转子10-铜 导电环11-输出轴12-导线13-电流控制器14-电源15-螺母16-铜帽17-铁 背衬18-圆筒的径向钻孔19-气隙20-钢架
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。见图1，一种电磁调速驱动系统，包括同心设置的输入轴1、输出轴11、与输入轴1 相连的电磁转子、与输出轴11相连的导体转子9、导体转子9的导体面和电磁转子的磁极面 对应设置，之间形成固定的空气间隙。电磁转子由铁芯7、绕在铁芯7上的线圈6及钢质圆盘8'或钢质圆盘8"组成，钢 质圆盘8'与钢质圆盘8"间距固定对称设置在导体转子9的两侧，铁芯7上设有螺纹，铁 芯7穿透钢质圆盘8'(或钢质圆盘8")通过铁衬5与螺母15固定。对称设置的钢质圆 盘8'与钢质圆盘8"与圆盘上设置的铁芯7、绕在铁芯7上的线圈6、钢架20构成笼形转 子8。滑环3套装于输入轴1上、紧贴滑环3的电刷2通过导线12、电流控制器13接到 控制电源14上，滑环3的另一端通过导线4连接到绕在铁芯7的线圈6上。输入轴1上套 装有两个滑环3，分别通过电刷连接电源的正、负极，形成电流通路，在电磁电磁转子铁芯中 产生磁场。导体转子9由圆盘形钢板组成，与笼形转子8轴向同心安装在输出轴11上。导体 转子9穿过其中一个固定永磁转盘8"的内环端，伸入笼形转子8内，且在与电磁转子相对 的面上安装有铜导电环10以及铁背衬17，笼形转子8、导体转子9分别由螺帽16固定在输 入1、输出轴11上。导体转子的导体面和电磁转子的磁极面对应设置，之间形成固定的空气 间隙。如图1所示，滑环3套装在圆筒形输入轴1上，输入轴圆筒内部铺设的带绝缘皮的 导线4通过圆筒的径向钻孔18连接滑环3。电源电流通过导线12、电流控制器13、电刷2、 滑环3、经由导线4加到线圈6上。见图2，导线4由导线4'和导线4"组成，分别与电流 的输入端、输出端连接。根据铁芯的数量确定导线4'及导线4"的根数。如图1、图3所示，连接电源的通电线圈6使铁芯7磁化从而在其两端产生N、S极， 不同的绕线方向磁通方向相反，因而产生的N、S极性也相反，为了减少磁路磁阻，提高系统 效率，相邻的铁芯线圈绕线方向相反，产生的磁极也相反，最终达到N、S极交替设置，输入
4轴1右端有凸起，与钢质圆盘8'内圆孔的凹槽相结合使其同步旋转。在输入轴最左端安装 有螺母防止笼形转子8沿轴向滑脱。如图1、图4所示，所述的铜导电环10镶嵌在导体转子9上，且其内部装设有铁背 衬17，有利于磁路的形成、减少磁路的磁阻、提高系统的工作效率。如图1、图5所示，钢质圆盘8"上的铁芯7、线圈6、螺母15和铁衬5的安装与钢 质圆盘8'上铁芯7、线圈6、螺母15和铁衬5的安装相同。如图1、图3、图5所示，钢质圆盘8'和钢质圆盘8"上的铁芯和线圈的铺设方法 相同。如图6所示，导线4铺设在钢架20内部的切面图。如图1、图6所示，导线4通过铺设在钢质圆盘8'及钢架20内部缠绕在钢质圆盘 8〃中的铁芯7上。本实用新型的工作过程是电源14接通后，带铁芯的通电线圈6产生磁场，铁芯7 两端分化为N、S极。当输入轴1带动笼形转子8旋转时，在空间就会产生相应变化的旋转 磁场，变化的磁场在对面的导体转子9的铜导电环10中产生电流，电流在磁场中产生力矩， 最终带动导体转子与之同方向旋转。由于电磁转子与导体转子之间的气隙19不变，流经电 磁转子线圈6的电流大小最终决定电磁转子施加在导体转子上的力矩大小，因此当需要调 速时，只需通过电流控制器13改变电流即可达到调速的目的。当切除电源后，输入轴有转 速，但是其并不对输出轴产生力矩，相当于自动卸载，因此当输入电机带动多个负载时，通 过此电磁调速系统不仅可以单独控制每一个载荷转速而且可以实现加载和卸载。另外把输 出转速与给定转速相比较后把结果输入到电流控制器，由电流控制器来改变电流的大小， 从而容易实现系统的闭环控制，达到自控调速的目的。
权利要求一种电磁调速驱动系统，其特征在于，包括同心设置的输入轴及输出轴、与输入轴相连的电磁转子、与输出轴相连的导体转子、与电源相连的套装在输入轴上的滑环，所述导体转子的导体面和电磁转子的磁极面对应设置，之间形成固定的空气间隙。
2.根据权利要求1所述的一种电磁调速驱动系统，其特征在于，所述的电磁转子由铁 芯、绕在铁芯上的线圈组成，线圈通电使铁芯两端产生磁极。
3.根据权利要求2所述的一种电磁调速驱动系统，其特征在于，所述的输入轴上套装 有两个滑环，分别通过电刷连接电源的正、负极，形成电流通路，在电磁转子铁芯中产生磁 场。
4.根据权利要求2或3所述的一种电磁调速驱动系统，其特征在于，铁芯中相邻的电磁 铁极性相反设置即N、S交替设置。
5.根据权利要求2或3所述的一种电磁调速驱动系统，其特征在于，所述的电磁转子的 铁芯呈椭圆形或圆形。
6.根据权利要求2或3所述的一种电磁调速驱动系统，其特征在于，所述的输入轴内筒 铺设有带绝缘皮的导线，导线连接两滑环和铁芯线圈构成电流回路。
专利摘要本实用新型涉及调一种电磁调速驱动系统，包括同心设置的输入轴及输出轴、与输入轴相连的电磁转子、与输出轴相连的导体转子、与电源相连的套装在输入轴上的滑环，所述导体转子的导体面和电磁转子的磁极面对应设置，之间形成固定的空气间隙。所述的电磁转子由铁芯、绕在铁芯上的线圈组成，线圈通电使铁芯两端产生磁极。该系统可有效提高传递效率，减少损耗，该系统用电磁铁代替永磁体，避免了退磁现象，在固定气隙的情况下亦可以实现调速。
文档编号H02N11/00GK201682444SQ20102019467
公开日2010年12月22日 申请日期2010年5月19日 优先权日2010年5月19日
发明者周玮仑, 崔箫, 江宁, 王大志, 王旭, 马忠威 申请人:鞍山钦元节能设备制造有限公司