[实用新型]可调节耦合磁通的永磁调速、制动或负载装置

权利要求书

1.一种可调节耦合磁通的永磁调速、制动或负载装置，其特征在于，主动盘为永磁耦合盘，被动盘/制动盘为磁通开关式永磁盘；或者磁通开关式永磁盘用作主动盘，永磁耦合盘用作被动盘/制动盘；永磁耦合盘和磁通开关式永磁盘呈气隙磁场耦合结构，二者可互换安装顺序、或互为主被动盘、或互换内外嵌套位置。 

2.如权利要求1所述的可调节耦合磁通的永磁调速、制动或负载装置，其特征在于，所述的磁通开关式永磁盘由磁通开关式永磁盘本体、至少一组永磁体和至少一组用于控制永磁体磁通路径通断或永磁体耦合磁通路径旁路的磁通开关构成，磁通开关为电磁铁或者为电磁铁和磁轭组件，永磁体和磁通开关均设置在磁通开关式永磁盘本体上，永磁体和电磁铁二者适配组合成可控耦合磁通组件，或者永磁体、电磁铁和磁轭组件三者适配组合成可控耦合磁通组件，可控耦合磁通组件之一方面永磁体或磁轭的磁通耦合面通过耦合气隙和永磁耦合盘构建形成耦合磁通路径，另一方面由永磁体和电磁铁铁芯二者或者由永磁体、磁轭和电磁铁铁芯三者构建形成旁路磁通路径，永磁体的磁极端或磁轭上设置有至少一个磁通耦合面，磁通耦合面是指磁通开关式永磁盘的轴向两端端面气隙耦合面、径向内外圆周柱/锥气隙耦合面、斜向/切向气隙耦合面等六种耦合面之一或至少两种的组合，磁通耦合面与永磁耦合盘上的对应适配电枢盘或永磁体盘之耦合面呈固定的耦合气隙设置，每副磁通开关中的电磁铁铁芯和磁轭组件除了可分别单件制作组装外，也可制作成单元整体结构形式，包括“U”型、弧型、“工”型、“L”型或“H”型，磁通开关式永磁盘上布设的所有或部分磁通开关中的电磁铁铁芯和磁轭组件也可制作成一体化整体结构形式或组件形式，它包括一体化齿轮型、一体化齿轮套型、一体化齿盘型、一体化齿筒型和其他异形几何组配一体化结构，磁通开关式永磁盘上布设的所有磁通开关中的电磁铁铁芯或/和磁轭组件还可根据生产工艺需要进行分割和优化制作成模块化组合式结构，每副磁通开关可以配置至少一个永磁体，磁通开关式永磁盘上均布设置至少一对磁通开关及其适配数量的永磁体；磁通开关式永磁盘第一种结构形式是其本体上的所有永磁体均适配设置在各自的磁通开关单元中构成标准型磁通开关式永磁盘，磁通开关式永磁盘第二种结构形式是在永磁体盘上间隔至少一对直接耦合的永磁偶极子对设置磁通开关及其适配的永磁体构成混合型磁通开关式永磁盘，磁通开关式永磁盘第三种结构形式是由磁通开关式永磁盘和永磁体盘通过轴向背靠背串联或拼装组合而成组合型磁通开关式永磁盘；特别指出的是，在满足耦合磁路路径和旁路磁通路径的结构要求下，磁通开关中的永磁体和磁轭可交换位置；永磁耦合盘包含有七种单元型结构形式及其由七种单元型结构形式中的至少两种单元型结构进行组合或复合构建的复合型结构形式，七种单元型结构永磁耦合盘分别是圆环板状金属导体电枢盘、圆/锥筒管状金属导体电枢盘、锅箅式电枢盘、鼠笼式电枢盘、单/多圈绕线式电枢盘、永磁体盘和磁通开关式永磁盘；一个磁通耦合面通过耦合气隙与永磁耦合盘上的对应适配电枢盘或永磁体盘之一个耦合面构成一副永磁耦合组件，呈主被动分体式转盘、转筒或转盘转筒组合/复合气隙耦合结构，磁通开关式永磁盘之磁轭组件以单个气隙耦合面、多个气隙耦合面、复合气隙耦合面或/和多层嵌套气隙耦合面与永磁耦合盘适配构建至少一副轴向磁场永磁耦合组件、径向磁场永磁耦合组件或/和斜向/切向磁场永磁耦合组件，或者两副或两副以上磁通开关式永磁盘及其适配的永磁耦合盘构成的永磁耦合组件以背靠背串联布设、混合/混搭、首尾串联或/和平行轴并联适配结构设置，永磁耦合组件有十二种单元型结构，分别是轴向磁场双永磁耦合组件、轴向磁场金属导体永磁耦合组件、轴向磁场绕线式电枢永磁耦合组件、轴向磁场锅箅式电枢永磁耦合组件、径向磁场双永磁耦合组件、径向磁场金属导体永磁耦合组件、径向磁场绕线式永磁耦合组件、径向磁场鼠笼式电枢永磁耦合组件、斜向/切向磁场双永磁耦合组件、斜向/切向磁场金属导体永磁耦合组件、斜向/切向磁场绕线式永磁耦合组件和斜向/切向磁场锅箅式/鼠笼式电枢永磁耦合组件，还包括由上述十二种单元型永磁耦合组件中的至少两种永磁耦合组件进行组合或复合而形成的复合型永磁耦合组件；永磁体的形状及其N-S极化方向分别与永磁耦合组件的耦合结构及电磁铁、磁轭、耦合磁路路径和旁路磁通路径的结构要求和其装配空间几何尺寸相适配，它可分别制作成条状、方块状、弧状、瓦块状、圆柱状、锥柱状、角柱状、“U”形、“L”形、扇形、梯形、斜角柱状、圆环状、筒/管状或由各种几何形状拼接/机械加工成型/取向成型/切割成型/压铸成型/组配/复合的异形状，永磁体或/和磁轭之磁通 耦合面在主动盘或被动/制动盘永磁耦合组件中的布设结构有九种选配形式，其一是轴向磁场N和S磁极交错布设，其二是轴向磁场N或S磁极相同磁极布设，其三是径向磁场N和S磁极交错布设，其四是径向磁场N或S磁极相同磁极布设，其五是端面切向/斜向磁场N和S磁极交错布设，其六是端面切向/斜向磁场N或S磁极相同磁极布设，其七是圆周面切向/斜向磁场N和S磁极交错布设，其八是圆周面切向/斜向磁场N或S磁极相同磁极布设，其九是对上述八种结构中的至少之两种进行组合和复合进行布设，每组永磁体或/和磁轭之磁通耦合面的N-S两端及电磁铁N-S两端在主动盘/被动盘上可轴向、圆周向或斜向适配设置；磁通开关式永磁盘的永磁盘本体可选用非导体隔磁/高磁阻材料或导电隔磁/高磁阻材料；磁轭和电磁铁铁芯采用高导磁/低磁阻材料；盘式/筒式金属导体电枢盘、锅箅式电枢盘、鼠笼式电枢盘和绕线式电枢盘中的电枢及电磁铁线圈采用良导体材料或高温复合超导体材料制作成实心或空心/有孔结构；永磁体采用强磁/稀土单向极化永磁体或/和多极聚合辐射取向方法制成的多向极化永磁体。