[发明专利]机电集成磁场调制型磁齿轮

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁场调制型磁性齿轮，特别是一种带有机电集成特性的磁场调制型磁性齿轮。

背景技术

磁场调制型磁齿轮传动装置利用永磁体间的磁场耦合作用传递运动和动力，输入构件与输出构件采用同轴式拓扑结构，除具有传统平行轴磁齿轮传动装置所具有的无机械接触、无需润滑、无磨损，机械振动和噪声小，以及环保、清洁、过载自我保护等优点外，还具有永磁体利用率高，可输出转矩大，机构转矩密度高等优点，在传动能力上可与机械齿轮相媲美。但磁场调制型磁齿轮传动装置仍需性能优异的电机驱动，整个传动装置占用空间大；且由于传动比限制，输出轴输出转速相对较高，很难满足低速大转矩工况条件需求。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明提供一种机电集成磁场调制型磁齿轮。该发明能够以极低的转速输出较大的转矩，并解决了现有技术存在的传动装置占用空间大、输出轴转速较高等问题。

本发明解决其技术问题所提供的技术方案是：一种机电集成磁场调制型磁齿轮，包括固定于空心轴上的内定子、具有磁场调制作用的内调磁环、外调磁环、转动的内转子以及固定于支座上的外定子。所述内定子铁芯外表面开有梨形槽，槽内布设极对数为N₁的三相交流绕组以产生旋转磁场，绕组导线穿过空心轴连接于变频器上，空心轴通过支撑座实现固定，其中，N₁为1~4的整数。在所述内转子背铁的内表面均匀间隔镶嵌N₂块N极和N₂块S极永磁体，外表面均匀间隔镶嵌N₃块N极和N₃块S极永磁体，内转子固定于由轴承支撑的轴承座上，并在经调制的磁场驱动下绕空心轴的轴线回转，其中，N ₂、N₃均为小于10的正整数。所述内调磁环由N₁+ N₂个导磁块和N₁+ N₂个非导磁块间隔排列成环形布设，内调磁环与内调磁环挡板固联后固定于内调磁环支撑板上，所述内调磁环支撑板固定于空心轴上。所述外定子固定于支座上，其内表面圆周方向均匀间隔镶嵌N₄块N极和N₄块S极永磁体，其中，N₄为小于100的正整数。所述外调磁环由N₃+ N₄个导磁块和N₃+ N₄个非导磁块间隔排列成环形布设，并通过支撑板联接于输出轴上，能够以极低的转速输出较大的转矩。

在本发明中，所述机电集成磁场调制型磁齿轮有两级减速传动：内定子、内调磁环与内转子构成第一级减速传动；内转子、外调磁环与外定子构成第二级减速传动。

在本发明中，所述机电集成磁场调制型磁齿轮有四层气隙：即内定子与内调磁环之间形成的气隙、内调磁环与内转子之间形成的气隙、内转子与外调磁环之间形成的气隙和外调磁环与外定子之间形成的气隙。

本发明的有益效果是：该发明集磁场调制型磁齿轮传动装置、驱动和控制系统于一体，具有两级减速传动，结构紧凑，可通过调整内定子上绕组电流大小及频率，调整传动装置输出轴的转矩及转速。整套装置占用空间小，能够以极低的转速输出较大的转矩，永磁体利用率，转矩密度高。

附图说明

图1是机电集成磁场调制型磁齿轮的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图。

在图1、图2中，1-输出轴，2-输出轴端盖，3-输出轴轴承，4-输出轴轴承座，5-输出轴套筒，6-输出轴承挡板，7-外调磁环支撑板，8-内调磁环挡板，9-外定子，10-外调磁环，11-内转子背铁，12-内转子外表面永磁体，13-外定子永磁体，14-外定子挡板，15-外调磁环挡板，16-内转子挡板，17-内转子内表面永磁体，18-内调磁环，19-内调磁环支撑板，20-内转子轴承座，21-内转子轴承端盖，22-内转子轴承内套筒，23-内转子轴承，24-内转子轴承外套筒，25-输入轴支撑座，26-输入轴弹性挡圈，27-输入轴，28-内定子定位套筒，29-内定子，30-键，31-内定子弹性挡圈，32-支座，33-绕组线圈。

具体实施方式

实施例

图1、图2是本发明公开的一种机电集成磁场调制型磁齿轮，所述机电集成磁场调制型磁齿轮包括内定子系统、内转子系统和输出轴系统，其中：