[发明专利]Halbach磁体结构磁场调制式同心磁性齿轮传动装置

摘要

本发明提出了一种Halbach磁体结构磁场调制式同心磁性齿轮传动装置。它包括壳体、安装在壳体内腔的悬臂式的外转子和内转子。内转子由内转子铁心和永磁体组成，安装在内转子输出轴上；外转子由外转子铁心和永磁体组成，安装在外转子输出轴上；内转子永磁体与外转子永磁体之间有调磁环，调磁环由铁心块组成，调磁环固定在壳体的端板上。磁性齿轮传动装置有两层气隙，内转子与调磁环之间为内层气隙，外转子与调磁环之间为外层气隙。磁体结构采用了Halbach阵列，取代了常规的径向结构，从而改善了磁性齿轮传动装置的气隙磁密分布。由于气隙磁密接近正弦分布，极大地削弱了这种结构的磁性齿轮传动装置的定位转矩，进而减小了磁性齿轮传动装置的震动和噪声，提高了运行效率。

主权项

1、一种Halbach磁体结构磁场调制式同心磁性齿轮传动装置，包括壳体(1)、安装在壳体(1)内的腔悬臂式外转子和内转子，其特征在于：①所述外转子为杯形转子，内端的杯形套筒(3)内侧固定安装一个外转子铁心(4)，外转子铁心(4)内壁周向均布安装2P2个永磁磁极构成外转子磁体环(5)，相邻永磁磁极极性相异，这样共有P2对永磁磁极，P2为自然数；外端的杯底连接一根由轴承支撑的输出轴(11)；②所述内转子为另一根由轴承支撑的输出轴(10)，内端通过一个内轴套(9)固定安装一个内转子铁心(8)，内转子铁心(8)的外壁上周向均布固定安装2P1个永磁磁极构成内转子磁体环(7)，相邻永磁磁极极性相异，P1为自然数；③所述的外转子磁体环(5)与内转子磁体环(7)之间形成一个环形腔，其内安置一个调磁环(6)，该调磁环(6)与壳体端盖(2)固定连接，调磁环(6)由P1+P2块铁心块(6a)和P1+P2块环氧块(6b)间隔连接成环形体；④外转子磁体环(5)的每个永磁磁极由若干块内向磁场的Halbach磁体阵列组成，所述内向磁场是朝内方向聚合、朝外方向发散的磁场；⑤内转子磁体环(7)的每个永磁磁极由若干块外向磁场的Halbach磁体阵列组成，所述外向磁场是朝外方向聚合、朝内方向发散的磁场；⑥内转子与调磁环之间形成内层气隙，外转子与调磁环之间形成外层气隙。