永磁涡流联轴器性能特点简介

永磁涡流联轴器性能特点简介
永磁涡流联轴器性能特点简介

永磁涡流联轴器性能特点简介

时间:2009-4-15 23:08:19 << [我要发表评论]

坚定信心开拓创新勇度难关!

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※ 永磁涡流联轴器性能特点简介*

1.工作原理

永磁涡流联轴器与普通连轴器在结构上基本相似,即也分主动端和被动端,在此称为“永磁半联轴节”和“铜体半联轴节”。其中“永磁半联轴节”上装有多极磁环(N、S 间隔排列),“铜体半联轴节”相对磁环的面上装有铜或铝板。当“永磁半联轴节”为主动端相对金属板做旋转运动时,多极磁环的各磁极连续扫过金属板表面,从金属板表面看多极磁环就是一个变化的磁场,因此该面上就会产生涡电流。根据法拉第电磁感应原理,该涡电流将产生一个与多极磁环相反方向的感应磁场,两个磁场相互作用即使被动端的“铜体半联轴节”受到一个磁转矩的作用而随之异步转动。

2.性能特点

根据永磁涡流联轴器的工作原理,它主要有以下特点:

1)它是靠非接触的磁力传递转矩。主、被动端不存在机械联结,因此对安装时的对中精度没有严格的要求;本设计的对中偏差在3mm以内均可正常工作。

2)主、被动端之间不存在机械振动的传递。据不完全统计,90%以上机械联轴器失效是因对中误差引起的高频机械振动导致销柱或螺栓疲劳失效而损坏。

3)具有软启动功能——尤其对于大功率电机具有过载保护作用。永磁涡流联轴器属于异步磁力驱动器,其原理类似于异步感应电机。只有永磁体与铜体之间存在相对运动时,才能产生感应磁场。同时,它又具有相对恒定磁矩的特性,即当联轴器的结构已经确定,其最大输出磁转矩既为定值,当负载超出该值时即滑脱,而不会将电机“闷死”。

4)对外载导致转速波动具有自动调节功能。永磁涡流联轴器的输出磁转矩与其相对转速差或“滑差率”成正比关系。电机启动瞬间,被动端可视为静止不动,联轴器输出的磁转矩随着电机转速逐渐增大到同步转速而逐渐达到最大值,此时的滑差率最大,该值应大于负载的启动转矩;由此可见,电机在启动的瞬间所受载荷并非拖动设备的启动载

荷。

随着负载的转动,滑差率逐渐减小,磁转矩也随之减小,达到负载的额定转矩后,滑差率便保持在设定的额定值上,此时联轴器输出的磁转矩即为额定磁转矩。本设计的额定转差率为5.33%。当负载突然增大,其转速必然降低,反映在联轴器上是滑差率增大,进而磁转矩增大,负载得到加速力后转速增加,滑差率随之下降到额定值,重新进入平稳运行过程。以上调节过程有联轴器自动完成,无需人工操作。

5)维护与寿命

永磁涡流联轴器因工作中没有机械接触与摩擦,因此无需任何日常维护。永磁涡流联轴器的使用寿命决定于磁钢的使用寿命。磁钢的主要失效形式就是磁性能衰退乃至失磁。引起磁性能降低的主要因素有:受到外来强磁场的退磁作用、使用温度超过磁钢允许工作温度、长久强烈振动、老化失效。其中前三种情况在使用中有可能意外出现,而老化问题目前还没有研究资料给出具体时间数据;另外从“永久磁铁”的名称中可推知,当因老化而失磁的时候,恐怕不是海枯了,就是石烂了吧!

磁性能对温度影响极为敏感。本设计选用磁钢的允许工作温度为120℃。据资料介绍,永磁涡流联轴器的传动效率可达到98.5%(齿轮连轴器98.5%~99.5%,十字滑块连轴器95%~97%,万向节98%~99%),损耗掉的能量即转换成了热能。因此,永磁涡流联轴器必须根据使用情况确定采取有效的冷却措施。热量主要来自于产生涡电流的铜体旋转体,因此结构上可根据具体情况加装散热片即可。

3.结构、设计及安装特点

1)永磁涡流联轴器的铜旋转主本体、付本体、联结定距环和联结轴套均采用普通碳钢制造;磁旋转本体采用L104铝材制造;磁旋转体在磁钢安装完毕后,全部用1mm的不锈钢板包覆。联轴器输出磁转矩与磁钢总体积Vm和有效回转半径Rc长正比关系。

2)磁转矩的设计计算是永磁涡流联轴器设计的关键环节,其设计特点是必须在动态下模拟转动状态进行计算。首先建造联轴器的三位模型,利用有限元软件进行动态分析计算,然后再进行结构优化,最后达到设计要求。因此该产品在技术含量上具有一定的附加值。

3)永磁涡流联轴器现场安装步骤如下:

① 将铜旋转主体安装于原动机轴上;

② 先将铜旋转付体、联结定距圈先后套在待拖动设备的轴端,然后将磁旋转体安装

在待拖动设备的轴上;

③ 找正,调整铜旋转主体与磁旋转体相对面的间隙(本设计为3.5mm),旋转其中

之一,大体校对两个旋转件的回转中心(本设计偏差不大于3mm),大体校对两个旋

转件相对面的倾角(本设计偏差不大于0.6度),即旋转件径向对面间隙差值不大于

3.5mm。将原动机及设备固定妥。

④ 将联结定距圈安装于铜旋转主体上;

⑤ 将铜旋转付体安装于联结定距圈上;

⑥ 紧固六只联接螺栓;手动相对旋转主、被动体,检查有否碰磨现象;检查无误启

动试运行。

运行约30分钟和60分钟后分别检查铜旋转主、付体的温升情况,若温升明显且且较高,并有继续上升的趋势,应考虑在铜旋转主、付体上加装散热片装置。

4.派生型永磁涡流联轴器

以上介绍的永磁涡流联轴器称为标准型或恒矩型联轴器,即设计时只考虑在电机额定转速下的,输出磁转矩达到负载的额定转矩即可。然后效核启动时的瞬态及稳态磁转矩是否满足负载启动要求。这种联轴器一般设计为单联式,结构相对简单。

1)定矩型

定矩型永磁涡流联轴器的特点是,不仅考虑额定转矩,而且还要考虑控制启动时最大磁转矩。联轴器一般设计为双联式,其中一联磁旋转体可轴向移动自动调节磁体与铜体之间的间隙,从而达到控制磁转矩的目的。其结构略复杂。

2)调速型

调速型永磁涡流联轴器是在定矩型的基础上,将自动调节磁体与铜体之间的间隙控制磁转矩,通过一定的机械结构转变为人工或机电自动调节控制,即成为了调速型永磁涡流联轴器。其结构较为复杂。

永磁涡流联轴器与机械联轴器相比较其技术优势是不言而喻的,因此它的发展和应用前景非常广阔。尤其他具有的节能降耗特点,相信该技术在不久的将来定会在机械领域得到全面推广应用。

以上对永磁涡流联轴器的基本性能作了简要介绍,今后随着该项技术的深入研究,我们会及时发布最新研究成果并作详细介绍。

磁性联轴器的设计与仿真

径向充磁联轴器的设计与仿真 摘要 径向永磁联轴器利用稀土永磁体之间的相互作用,无需机械连接就能进行机械能量的传递,是一种新型联轴器。径向永磁联轴器主要由内、外转子组成,实现了无机械连接传动,解决了过载保护、主从动轴对中、软启动的问题,同时也解决了一些机械传动装置中密封性要求等问题,从根本上消除了传动泵密封处泄漏的问题,现已在化工机械、仪表及食品、真空等行业中得到广泛的应用。 对于永磁联轴器的研究,随着科技的发展,研究方法在不断改进和完善,种类也不断增加。对于径向力和力矩的计算,国内外己经有很多种方法,包括经验法、有限元法和磁路法等等。由于有限元法的计算相对其它几种算法精度较高,所以本文将采用此种方法对主、从动磁环之间的轴向力、传递的力矩进行计算分析,然后利用Ansoft有限元软件进行仿真。 本文以径向磁性联轴器为研究对象,主要讲述几个问题: (1)计算径向永磁联轴器力矩,分析影响力矩的主要因素。 (2)用有限元法分析气隙磁场,建立径向永磁联轴器气隙磁场的有限元分析模型,利用Ansoft软件对径向永磁联轴器 气隙磁场进行分析,得出正确的结果。 (3)设计一个简单的径向磁性联轴器,用Ansoft软件的模拟分析,验证理论知识的正确性。 关键词 径向磁性联轴器;Ansoft有限元法;磁场;力矩 1 引言 近年来永磁传动技术已从泵类向其它密封机械扩展,技术上集中于提高设备的可靠性、抗介质腐蚀新材料的研究,流体技术及制造装配的精度。磁力泵代表着一个国家制造技术的水平,近年来工业发达国家的磁力泵在效率、寿命、制造周期、成本及可靠性等方面有了突破性的进展。永磁传动技术逐渐应用到各个领域,将原动机的动力通过其轴上的外磁部件传递给工作轴上的内磁部件,内外磁部件由隔离罩分开,从而工作轴无须伸出所要封闭的空间,取消了动密封,实现无密封、零泄漏。永磁传动技术发展的时间不长,还存在一些的问题:永磁传动[1]有些因为制造困难,性价比低,往往还只停留在理论研究上;永磁传动的设计目前还没有一套系统和完善的设计方法,磁路的设计、转矩的计算均建立在实验、半实验基础上,研制周期长,代价高,重复性劳动多;在磁路设计方面,多体渐变技术未能充分利用;磁场计算多成用上述的一些方法,由于多是近似计算,精度有待进一步提高。永磁传动技术的发展任重而道远。 2 磁性联轴器电磁转矩分析 本章涉及到电磁转矩的模拟分析,通过对一磁性联轴器的分析,利用有限元分析软件Ansoft模拟

涡流制动器工作原理

电涡流制动器使用说明书 一、概述: 电涡流制动器是一种性能优越的自动控制元件,它是利用涡流损耗的原理来吸收功率的。其输出转矩与激磁电流呈良好的线性关系。并具有响应速度快、结构简单等优点。 电涡流制动器广泛应用于测功机的加载。即测量电机、内燃机、减变速机等动力及传动机械的转矩、转速、功率、效率、电流、电压、功率因数时,用电涡流制动器作为模拟加载器。并可与计算机接口实现自动控制。与我公司生产的TR-1型转矩转速功率测量仪、CGQ型转矩转速传感器、WLK型自动控制器、自动测试软件可组成成套自动测功系统。 电涡流制动器广泛应用于印刷、包装、造纸及纸品加工、纺织、印染、电线、电缆、橡胶皮革、金属板带加工等有关卷绕装置的张力自动控制系统中。与我公司生产的WLK型控制器配套,可组成手动张力控制系统。与我公司生产的ZK 型自动张力控制仪及张力检测传感器配套,可组成闭环自动张力控制系统.。 二、主要特点: 1、转矩与激磁电流线性关系良好,适合于自动控制; 2、结构简单,运行稳定、价格低廉、使用维护方便; 3、采用水冷却,噪音低、振动小; 4、输入转速范围宽,可用于变频调速等各类电动机及动力机械的型式试验; 5、控制器采用直流电源,控制功率小。

四、特性曲线 注:P0为最大冷却功率; n1为额定最低转速; n2为额定最高转速。

五、使用环境 1、最高环境温度不超过40℃; 2、海拔高度不超过2000m; 3、当环境温度为20℃时,相对湿度不大于85%。 六、冷却水 1、水质。冷却水为自来水,一般工业用水、地下水、河水。水中不含有直径1mm 以上的固体颗粒或其它杂物,其pH值为6-8,硬度为200ppm以下为宜,最大值为300ppm。 2、水压。进水压力一般为不小于0.1Mpa,不大于0.3Mpa。用户在使用本产品时应安装水压表和进水阀门,以方便监控和调节水量。 3、水量。冷却水量见参数表,进水量的大小按测试功率的不同进行调节。 4、水温。进水温度最高不超过30℃,出水温度约为50℃-60℃为宜,使用时可根据出水温度的高低调节水量。 七、注意事项: 1、按额定转矩、转速、功率选用涡流制动器。严禁超转矩、超功率、超转速使 用。 2、运行前须对电涡流制动器进行检查。核定铭牌数据是否为要求的规格;检查 紧固件是否松动,各接线板接线是否正确,接触是否良好,如有缺陷或不良应予排除或更换;用500伏的兆欧表检查励磁绕组

永磁耦合器

永磁耦合传动技术发展 ●磁耦合传动技术早在20世纪30年代就有人提出,但由于当时对这一技术缺乏认识,再加上永 磁材料也有局限性,所以一直没有具体应用。 ●1946年,英国一家公司率先推出一台磁力传动泵,使得磁耦合传动技术开始有了具体的应用。 ●20世纪80年代,新型稀土永磁材料被开发出来,使得永磁耦合传动技术有了突破,开始进入大 规模应用时期。 ●美国能源部曾经出资为海军舰艇开发一项新的永磁耦合传动技术(涡流式磁力驱动技术), 后来MagnaDrive公司在1999年将此项技术引入到民用行业,目前已有6000多套设备运行在全球各个地点。2004年,美国海军也开始批量地采购使用。 ●在2008年,美国MagnaDrive公司将永磁耦合传动技术引入到中国,目前已成功地使用在石油、 发电、化工等行业。 ●2012年11月,国家发改委在严格审查了永磁耦合传动技术后,建议更名为“永磁涡流柔性传动 节能技术”,推荐为《国家重点节能技术推广目录(第五批)》。据了解,相比传统的传动设备,“永磁涡流柔性传动技术”单台节电率达30%。预计到2015年,将会有45亿人民币的市场容量。

永磁耦合器原理与优势 ●永磁耦合器的工作原理是通过气隙将扭力从电机端传向负载端,设备传动侧与负载侧之间无 物理连接。位于传动装置一侧的永磁体和位于 另一侧的导体产生的感应电流在交互作用下 产生扭力。只需通过改变气隙间距可以实现扭 力的精确控制,从而达到速度控制。 ●永磁耦合器由三个部分组成: 1)永磁转子组件内含永磁体,与负载连接; 2)导体转子组件与电机连接; 3)执行组件,用于控制永磁转子与导体转子 之间的气隙间距; 永磁耦合器的主要优势有以下: ?节约能源; ?可无极调速,调速范围为0~98%; ?允许存在轴对中偏差,能最大限度隔离并减少振动,从而延长轴承和密封件寿命; ?纯机械设备,可靠性增强,降低了设备维护成本; ?可以实现缓冲和延时启动,允许存在冲击负载; ?不存在谐波失真或能源质量问题; ?能够在恶劣的环境下运行; 典型应用行业 ?海事行业 ?水处理行业 ?冶金行业 ?发电行业 ?采矿和水泥行业?石化行业 ?一般制造业 ?以及许多其它行业典型应用 ?离心泵 ?离心风机和鼓风机?离心

永磁联轴器

关于永磁联轴器静态特性试验台的研究与设计 永磁联轴器的便于使用的试验台的设计和装配已经完成。使用半自动测量系统,可以将永磁联轴器的静态扭矩通过角位移函数测量出来。这个试验台的最大测量范围是240Nm,每次可以手动增加的最小幅度是0.1Nm,该角位移函数的最小识别范围为0.0011°,为了研究非正常和错误的操作情况,向联轴器施加轴向、径向和周向载荷。这种方法还可以用于评定安装公差。被测量的数据存储在一个USB 中,而且不需要额外的软件和硬件来操作这个试验台。为了形成对比,两个不同的弹性柱销联轴器的静态扭矩平衡实验伴随着轴向或径向 载荷实验之一。结果证明该设计试验台的多样性和功能,并且,联轴器特性不仅显示了尾端作用对于轴向联轴器的明显的影响,还证实了该联轴器在小载荷的作用下是十分安全的。 关键词——自动测试装置轴向偏差永磁联轴器径向偏差试验装置试验台扭矩测量 Ⅰ.介绍 由于永磁材料性能的提升,人们开始更多地关注于磁性联轴器设计的研究。虽然那些稀有的,价格高昂的磁性材料使得磁性联轴器的价格高于它们的其它的机械组成部分,但是,随着磁性联轴器应用领域的逐渐广泛,它们的成本降低了。一个这方面的应用就是主要零部件的低价维修,它的优点之一是磁性联轴器可以提供没有机械磨损的气体密封[1]。它们同样可以用做扭矩限制器,用在那些必须保护

所加负载,防止其超出额定扭矩的场合[2]。在[3]当中,一个磁性联轴器相当于两个磁力轴承应用在海军推进装置中。 那些传统的已经发布地关于磁性联轴器的研究主要集中在静态扭矩特性研究。许多发表的论文是可以利用的,它们的研究结果是通过分析地高阶方程式,或有限元分析的方法得到的,而这些方法基本都没有实验结果来证实。伴随着很少或者说没有关于装置的信息被用于实验部分,被测联轴器的扭矩

客车电磁涡流刹车制动扭矩分析

客车电磁涡流刹车制动扭矩分析 摘要随着汽车制造行业的高速发展,车辆的各项动力性能也在不断提高,使得车辆的行驶速度不断加快,因此车辆的制动性能要求随之增高。对于一些客车来说,经常跑一些长途路线,制动性能尤为重要。而电磁涡流刹车制动扭矩作为当今主流辅助刹车系统,已被汽车行业广泛应用。如果不对客车电磁涡流刹车制动扭矩进行一个充分的了解,将会对汽车制动造成一个潜在的威胁。本文主要针对电磁涡流刹车制动扭矩的各项数据进行详细分析,并提出了改进客车刹车制动的方法。 关键词客车;电磁涡流;刹车;制动扭矩 中图分类号U46 文献标识码 A 文章编号1674-6708(2016)162-0145-02 随着现代人们生活水平的提高,出行方式越来越偏向于驾驶车辆出行。我国的城乡道路建设越来越规范,原来的乡村土路也变成了一条条的水泥路和柏油路,各种车辆的运行速度越来越快,公路上的车辆越来越多,对人们的出行构成了潜在的威胁,车辆经常需要在复杂的交通环境下进行频繁制动。超速行驶、超载行驶严重影响了车辆的制动安全。传统的车辆制动方式通常采用的是车轮制动器和缓速器制动,

这种制动方式在车辆超载或者车辆下坡时间长时频繁制动会导致制动器发热,降低制动性能,虽然有很多司机向制动器浇水让制动器冷却,从而减缓制动器发热,但是没有取得很好的效果。仍然有很多交通事故因为制动失灵而发生,不能从根本上解决制动失灵问题。但是电磁涡流刹车制动系统很好地解决了车辆的制动问题,能够令车辆行驶的安全性能提高,下面进行详细分析。 1 电磁涡流刹车的工作原理 车辆制动减速器按照不同的工作原理主要分为这样几种制动系统:液力减速、发动机排气减速和电磁涡流减速刹车。液力减速器主要是和液力传动变速器结合运用,才能起到减速制动的作用。在液力传动变速器的两个不同位置区分为输入和输出减速器,输入减速器主要作用是在动力传入变速器时,通过不同的档位进行变化,从而减缓汽车动力,输入减速器起到一个很好的减速器输入轴的作用。而输出减速器主要作用是输出轴变速器,在输出动力时,比较平缓,方便控制制动系统,可以调节不同的档位。发动机排气减速系统造价比较低,结构较为简单,不需要在汽车的传动系统上进行改动,只需要在发动机排气系统上进行改动,但是对发动机的使用效果有一些不利影响。和这两种汽车缓速器进行对比,电磁涡流刹车缓速器性能更加优良,拥有更好的市场发展前景。

国内外永磁耦合器电机的发展现状

国内外永磁耦合器电机的发展现状 国内外永磁耦合器电机的发展现状。永磁同步电动机具有质量轻、结构较简单、体积小、特性好、功率密度大等优点,很多科研机构、企业都在努力积极开展永磁同步电机的研发工作,其应用领域将进一步扩大。 历史上第一台电机是永磁电机。当时,永磁材料性能比较差,永磁体矫顽力和剩磁都太低,不久就被电励磁电机取代了。到了20世纪70 年代,以钕铁硼为代表的稀土永磁材料拥有很大的矫顽力、剩磁,退磁能力强和较大的磁能积使大功率永磁同步电机登上历史的舞台。现在,关于永磁同步电机的研究日趋成熟,正朝向高速度,大转矩、大功率、高效率以及微型化、智能化发展。近年来,在永磁同步电机本体上出现了很多高端电机,比如1986年德国西门子公司开发的230r/min、1 095 kW的六相永磁同步电动机。用它为舰船提供动力,其体积比传统的直流电机小近60%,损耗降低近20%. 瑞士ABB 公司建造的用于舰船推进的永磁同步电动机最大安装容量达38 MW。我国对永磁电机的研究起步晚,随着国内学者和政府的大力投入,它发展得很快。目前,我国已经研制生产出3MW 高速度永磁

风力发电机,南车株洲公司也在研制更大功率的永磁电机。 随着微型计算机技术及自动控制技术的发展,永磁同步电动机在各领域得到了广泛的应用。现在由于社会的进步,人们对永磁同步电机的要求更加苛刻,促使永磁电动机向着拥有更大的调速范围和更高的精度控制发展。由于现在生产工艺的提高,具有高性能的永磁材料得到进一步的发展。这使其成本大大降低,逐渐被应用于生活的各个领域。 安徽沃弗电力科技有限公司是一家集科研、设计、生产、销售服务为一体的高新技术企业,凭借在永磁传动领域的专业水平和成熟的技术,在工业领域迅速崛起。安徽沃弗电力科技有限公司奉行“进取、求实、严谨、团结”的方针,不断开拓创新,以技术为核心,视质量为生命,奉用户为上帝,竭诚为您提供性价比最高的永磁产品,高质量的工程改造设计及无微不至的售后服务。

磁性联轴器工作原理及应用【详述】

磁性联轴器 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 磁力传动联轴器属非接触式联轴器,它一般由内外2个磁体组成,中间由隔离罩将2个磁体分开,内磁体与被传动件相连,外磁体与动力件相连。磁力传动联轴器除了具有弹性联轴器缓冲吸振的功能外,其最大的特点在于它打破传统联轴器的结构形式,采用全新的磁耦合原理,实现主动轴与从动轴之间不通过直接接触便能进行力与力矩的传递,并可将动密封化为静密封,实现零泄漏。因此它广泛应用于对泄漏有特殊要求的场合。磁力传动联轴器主要有2种结构:平面磁力传动联轴器和同轴磁力传动联轴器。磁体以轴向充磁,耦合磁极成轴向配置的叫平面磁力传动联轴器。磁体以径向充磁,耦合磁极成径向配置的叫同轴磁力传动联轴器,如图1所示。 现以同轴磁力传动联轴器为例,来说明其工作原理。磁力传动联轴器由外磁体、内磁体和隔离罩组成。内、外磁体均由沿径向磁化且充磁方向相反的永磁体组成,永磁体以不同极性沿圆周方向交替排列,并固定在低碳钢钢圈上,形成磁断路连体。隔离罩采用非铁素体(因而是非磁性)的高电阻材料制造,一般用奥氏体不锈钢。在静止状态时,外磁体的N极(S极)与内磁体的S极(N极)相互吸引并成直线,此时转矩为零,如图3所示。当外磁体在动力机的带动下旋转时,刚开始内磁体由于摩擦力及被传动件阻力的作用,仍处于静止状态,这时外磁体相对内磁体开始偏移一定的角度,由于这个角度的存在,外磁体的N极(S极)对内磁体的S极(N极)有一个拉动作用,同时外磁体的N极(S极)对内磁体的前一个N极(S极)有一个推动作用,使内磁体有一个跟着旋转的趋势,这就是磁力联轴器的推拉磁路工作原理。当外磁体的N极(S极)刚好位于内磁体的2个极(S极和N极)之间时,产生的推拉力达到最大,如图4所示,从而带动内磁体旋转。在传动过程中,隔离罩将外磁体和内磁体隔开,磁力线是穿过隔离罩将外磁体的动力和运动传给内磁体的,从而实现了无接触的密封传动。 磁力传动联轴器的成功应用之一是其与泵的结合——磁力泵。以前,它作为贵重的特殊产品迫不得已时才选用,现在它的应用领域很宽。石油化工、医药、电影、电镀、核动力等行业中的液体大都具有腐蚀性、易燃、易爆、有毒、贵重,泄漏带来工作液体的浪费与环境污染;真空、半导体

合肥永磁磁力联轴器7大优点

合肥永磁磁力联轴器7大优点 磁力耦合器也称磁力联轴器,主要由连接在电动机轴端的导磁体和连接在负载端的永磁体两部分组成。在运行中,按照涡流感应原理,以上两部分相对运动产生磁场,而这样在盘状导体中就会产生涡流,而涡流所产生的磁场和磁体相互吸引,从而使转子和导体两个部件通过空气间隙传递力矩,这样电动机和负载就由原来的硬连接转变为软连接[1],如图1和图2所示。 根据以上原理,近年来国内开发出了延迟型、限矩型、调速型等不同类型的磁力耦合器。我公司使用的是由上海高率机电科技有限公司生产的限矩型磁力耦合器。近年来,随着水泥企业节能降耗和内部挖潜等技术革新的开展,如磁力耦合器、动态谐波节能装置等,在水泥行业逐渐得到了应用和推广。 磁力耦合器与其他传动设备比较

通过统计及实际应用分析,现将磁力耦合器与其他类型的联轴方式针对其特点、维修成本等方面进行分析比较,如表1所示。 将磁力耦合器与其他节能传动设备进行性能、能效等方面比较,如表2所示。 通过以上内容及列表分析可知,弹性联轴器、滑差设备及液力耦合器等类型的传动设备所存在的弊端,这里就不再一一赘述。而磁力耦合器的优点主要体现在以下几个方面:1)驱动电动机电流降低,节能效果显著。使用磁力耦合器后,无论是单台设备的能效还是系统的总能效,磁力耦合器的效率都是最高的。因此,使用磁力耦合器,将会为水泥生产线设备降低能耗,节约运行和维修成本。 2)使用磁力耦合器后,可大大减少设备的振动,延长电动机及其轴承的使用寿命。磁力耦合器是靠空气间隙传递扭矩的,是真正的无接触连接装置。这种连接方式,可使设备连接应力更加均匀,对中性能更好,承载能力大大加强。通过检测,使用磁力耦合器可以减少80%以上的振动。 3)使用磁力耦合器后,可以很好地实现设备柔性启动(即软启动),可以很好地保护电动机和负载。 4)使用磁力耦合器可以减低故障率。由于磁力耦合器靠空气间隙传递扭矩,没有磨损部件,基本上不发生故障,这样就会降低故障率,从而大大缩短停机时间。 5)磁力耦合器具有过载保护功能,提高了系统运行的安全可靠性。水泥企业常用的液力耦合器是通过喷油泄压方式来进行过载保护的,而这种过载保护方式,既污染环境,又增加修复时间和维护费用。 6)磁力耦合器结构简单,无需润滑,对环境无任何污染损害,属绿色环保产品。 7)对于调速范围较窄的设备,如高温风机等,还可以通过调节磁力耦合器两部分之间

涡流制动器

一种涡流制动器调速系统,是利用检测感应电动机转子电压作为转速反馈信号的转速单闭环系统,当转速给定值与实际值比较后产生差值时,此差值经速度调节器,令可控硅整流装置调节涡流制动器的制动转矩,使系统在给定转速下运行,其特征在于所述的调整速系统是在转速闭环的基础上,增设了克服涡流制动器电惯性的电流环,为了确保系统的安全可靠,再增设励磁电流快速上升补偿环节、励磁电流全过程监控环节及停顿制动环节,所述的转速闭环的转速反馈信号,是采用检测感应电动机的转子频率,并将频率快速转换成电压的测速方法。 涡流制动器,还有涡流阻尼器,原理是导体在磁场中运动,导体内产生感生电势感生电流,并受到阻碍其运动的制动电磁力矩。电涡流制动器 一、概述 涡流制动器又称电磁制动器,它是利用涡流损耗的原理来吸收功率的。通常由涡流制动器、控制器及测力装置组成测功装置,可以测取被测机械的输出转矩和转速,从而得出输出功率,它可以取代磁粉离合器、水力测功机、直流发电机组等,用来测量各种电动机、变频器、发动机、齿轮箱等动力机械的性能,成为型式试验的必要设备,与其它测功装置相比,WZ

系列测功装置具有更高的可靠性、实用性和稳定性,价格也便宜很多。 二、主要特点 1、结构简单、运行稳定、价格低廉、使用维护方便; 2、采用水冷却,噪音低、振动小; 3、输入转速范围宽,可用于变频调速等各类电动机及动力机械的型式试验; 4、控制器采用单相交流电源,控制功率小; 5、转矩的测量可以采用普通磅秤、电子磅秤或高精度转矩转速测量仪,适用于不同测量精度的场合; 6、该装置还能作制动器用,制动力矩大,耐高转速。 三、产品规格及主要数据 1、型号说明 A:双轴伸,基本形式(可省略)B:单轴伸

DYT限矩型永磁耦合器行业典型案例

DYT限矩型永磁耦合器行业典型案例 一、DYT限矩型永磁耦合器产品介绍 原理: 利用磁感应原理传递扭矩,由永磁盘和导体盘组成,采用非物理联 接技术传递扭矩。 优点: 没有物理联接,软启动效果好;不加油不通电,无需维护保养; 隔离振动传递,延长设备寿命;容忍对中误差,容易安装拆卸; 结构简单可靠,适应恶劣环境;过载限矩保护,恢复生产快捷; 适用范围: 斗提机、拉链机、皮带机代替原液力耦合器 过载保护: 当设备过载堵转时,与负载端联接的永磁盘转速急剧降低甚至停止,导体盘与永磁盘之间产生巨大排斥力迅速将两侧磁体盘向中间推动,永磁盘和导体盘的气隙变大,使负载脱开,实现对传动系统的保护。当故障排除,负载端转速逐渐上升,设备再次进入正常工作状态。 二、典型应用案例 案例一:某水泥集团万吨线入窑斗提机(电机功率:2*200kw) 改造原因:入窑斗提机驱动设备安装位置高,空间狭窄,液力耦合 器有密封漏油、轴承损坏的现象,设备堵转时易熔塞熔化,污染环 境,设备恢复生产工作量大。 改造目的:降低设备故障率,减少维护量,提高设备可靠性,保证 生产的正常运行。 改造效果:电机启动电流减小,设备振动降低,延长电机和减速 机使用寿命。自动过载保护功能,没有液力油的烦恼,实现了设备 的免维护,得到客户一致好评。 案例二:某水泥集团6000吨线斜拉链机(电机功率:1*110kw)

改造原因:原设备驱动部安装位置环境恶劣,现场温度高、粉尘大, 设备堵转时液耦易熔塞熔化喷油,维护量大且频率高。 改造目的:降低设备故障率,减少维护量,提高设备稳定性,保证 生产的正常运行。 改造效果:永磁耦合器不用液力油,适应各种恶劣环境。自动的过 载保护功能,实现了设备的免维护,恶劣环境下故障率基本为零, 得到客户一致好评。 案例三:某电力集团2*1000MW机组输煤皮带机(电机功率:1*355kw) 改造原因:原使用液力偶合器连接,设备运行时经常因冲击载荷导 致易熔塞融化喷油,维护程序繁琐且费力。。 改造目的:减少冲击载荷引起的设备故障,提高设备的正常运转率 ,提高设备稳定性,保证生产的正常运行。 改造效果:实现柔性启动,隔离系统振动传递,提供驱动系统过载 时自动保护功能,延长减速机及电机的使用寿命,减少了对电网的 冲击。永磁偶合器基本免维护,大大降低维护维修的工作量,提高 了工作效率。用户反馈应用永磁偶合器效果非常好。 案例四:某电力集团2*1000MW机组斗轮机悬臂皮带(电机功率:1*132kw) 改造原因:原斗轮机悬臂皮带使用液偶联接,启动时冲击载荷较大, 振动较高,电机经常异常报警停机。另减速机相对故障率高,高速 轴平均每年要被顶坏一次,严重影响系统正常运行。 改造目的:降低系统振动,减少设备故障率,提高设备稳定性,保 证生产的正常运行。 改造效果:降低了电机和减速机的振动值,延长了电机和减速机寿 命,电机冲击电流大大缩小,自动的过载保护功能,实现了设备的免维护,用户对此改造感到非常满意!

运用TRIZ理论的电磁与摩擦集成制动器设计

运用TRIZ 理论的电磁与摩擦集成制动器设计 赵树恩1,谢模毅1,李玉玲1,2,张东生2 (1.重庆交通大学机电与车辆工程学院,重庆400074;2.陕西理工学院机械工程学院,陕西汉中723000) 来稿日期:2017-03-08 基金项目:重庆市科委科研项目(cstc2014jcyjA6007);陕西省科技厅科研项目(2014JM7291);山地城市交通系统与安全重庆市重点实验室开 放基金(KTSS201305);重庆市研究生科研创新项目(CYS15190) 作者简介:赵树恩,(1972-),男,陕西洋县人,博士研究生,教授,主要研究方向:车辆系统动力学与控制等; 谢模毅,(1991-),男,重庆奉节人,硕士研究生,主要研究方向:车辆系统动力学与控制方向研究 1 引言 制动系统是车辆安全运行的重要保障,目前,汽车制动系统主要采用以液压或气压伺服制动系统为主的摩擦制动系统。尽管汽车上安装的ABS 系统能有效防止制动时车轮的抱死,并缩短车辆制动距离,但对于高速制动、频繁制动或长下坡制动引起的“热衰退”现象未能有效改善。 近年来,汽车电磁制动系统研究得到了广泛关注,特别是电涡流缓速器作为辅助制动在大中型客车上的应用收到了良好的效果,它可以减少汽车制动时的动能,从而降低摩擦制动器的制动力,提高制动系统的抗热衰退性[1]。由于乘用车受安装空间的限制,电涡流缓速器在乘用车上尚未得到广泛应用,但国内外许多学者对此已进行了相关研究。文献[2]提出在汽车非驱动轴上加装 电涡流缓速器,通过电磁和液压两套制动系统来提高车辆的制动效能,但需要对车辆结构进行较大的改进;文献[3]中设计了一种将摩擦与永磁涡流相结合的集成制动器,该制动器电磁制动盘与摩擦制动盘共用相同工作区域,集成度高、便于安装,但两种制动方式会相互干扰,如摩擦磨损会导致电磁制动气隙变大,两种制动方式产生热量也会相互影响;文献[4]中提出一种基于盘式制动器的电磁与摩擦集成制动器,并给出了该制动器的制动方案,但该制动器也存在电磁与液压共用制动盘的弊端;文献[5]中提出了一种混合制动器,该制动器增大了摩擦盘的中空部分,将电磁制动部分置于摩擦盘“内圈”,此结构需对制动盘和制动钳进行较大改进,且电磁制动封闭,不利于散热。 基于传统盘式制动器,运用TRIZ 创新设计理论,设计了一 摘要:针对传统盘式制动器制动“热衰退”和液压制动响应慢等问题,运用“发明问题解决理论”—TRIZ 理论,综合汽车 摩擦制动与电涡流制动的工作原理,实现电磁—摩擦一体化制动器的创新设计。基于电磁感应定律,推导了电磁制动部分制动力矩公式,为磁场分析提供了理论基础。应用Ansoft Maxwell 对电磁制动部分磁感应强度分布情况及制动力矩响应曲线进行了分析,仿真结果表明,集成制动器各电磁制动情况均能获得一定的制动力矩,可以有效的分担部分摩擦制动的负担,降低“热衰退”。 关键词:TRIZ ;集成制动;制动力矩;电磁分析中图分类号:TH16;TRIZ 文献标识码:A 文章编号:1001-3997(2017)09-0094-04 TRIZ Applied Design for Electromagnetic-Friction Integration Brake ZHAO Shu-en 1,XIE Mo-yi 1,LI Yu-ling 1,2,ZHANG Dong-sheng 2 (1.The Mechanical-Electronic and Automobile Engineer College ,Chongqing Jiaotong University ,Chongqing 400074,China ; 2.College of Mechanical Engineering ,Shaanxi University of Technology ,Shaanxi Hanzhong 723000,China ) Abstract :Aiming at the problem of traditional disc brake “heat fade ”and hydraulic brake response is slow ,Using the new problem solving applications for engineers and manufacturing professionals —TRIZ ,Comprehensive consideration the friction brake and eddy current brake working principle ,completed the design of electromagnetic —friction integrated brake innovation.Based on the law of electromagnetic induction ,the formula of electromagnetic brake parts brake torque is deduced ,provides a theoretical basis for the analysis of magnetic field.Applied Ansoft Maxwell electromagnetic brake part of the magnetic induction intensity distribution and braking torque response curves are analyzed ,and the simulation results show that integrated brake the electromagnetic braking scheme can obtain certain braking torque ,can effectively share the part of the friction brake ,reduce the “heat fade ”. Key Words :TRIZ ;Integrated Brake ;Braking Torque ;Electromagnetic Analysis Machinery Design &Manufacture 机械设计与制造 第9期2017年9月 94 万方数据

永磁涡流联轴器原理及应用

永磁涡流联轴器原理及应用 永磁涡流联轴器原理及应用。永磁联轴器它无需直接的机械联接,而是利用稀土永磁体之间的相互作用,利用磁场可穿透一定的空间距离和物质材料的特性,进行机械能量的传送。磁力联轴器的出现,彻底解决了某些机械装置中动密封存在的泄漏问题。这种产品广泛应用于化工、电镀、造纸、制药、食品、真空等行业的密封传动机械上。 磁性联轴器原理 磁力传动联轴器主要有2种结构:平面磁力传动联轴器和同轴磁力传动联轴器。磁体以轴向充磁,耦合磁极成轴向配置的叫平面磁力传动联轴器。磁体以径向充磁,耦合磁极成径向配置的叫同轴磁力传动联轴器,如图1所示。 现以同轴磁力传动联轴器为例,来说明其工作原理。磁力传动联轴器由外磁体、内磁体和隔离罩组成。内、外磁体均由沿径向磁化且充磁方向相反的永磁体组成,永磁体以不同极

性沿圆周方向交替排列,并固定在低碳钢钢圈上,形成磁断路连体。隔离罩采用非铁素体(因而是非磁性)的高电阻材料制造,一般用奥氏体不锈钢。在静止状态时,外磁体的N极(S极)与内磁体的S极(N极)相互吸引并成直线,此时转矩为零,如图3所示。当外磁体在动力机的带动下旋转时,刚开始内磁体由于摩擦力及被传动件阻力的作用,仍处于静止状态,这时外磁体相对内磁体开始偏移一定的角度,由于这个角度的存在,外磁体的N极(S极)对内磁体的S极(N极)有一个拉动作用,同时外磁体的N极(S极)对内磁体的前一个N极(S极)有一个推动作用,使内磁体有一个跟着旋转的趋势,这就是磁力联轴器的推拉磁路工作原理。当外磁体的N极(S极)刚好位于内磁体的2个极(S极和N极)之间时,产生的推拉力达到最大,如图4所示,从而带动内磁体旋转。在传动过程中,隔离罩将外磁体和内磁体隔开,磁力线是穿过隔离罩将外磁体的动力和运动传给内磁体的,从而实现了无接触的密封传动。 应用领域 磁力传动联轴器的成功应用之一是其与泵的结合——磁力泵。以前,它作为贵重的特殊产品迫不得已时才选用,现在它的应用领域很宽。石油化工、医药、电影、电镀、核动力等行业中的液体大都具有腐蚀性、易燃、易爆、有毒、贵重,泄漏带来工作液体的浪费与环境污染;真空、半导体工业要防止外界气体的侵入;饮食、生物、医药要保证介质的纯净卫生。磁力传动联轴器在这些领域找到了用武之地,可以说磁力泵是磁性材料的一大市场。 将磁力传动联轴器特别是永磁联轴器应用于阀门上,阀杆不穿过阀盖,省略了填料函,得名为全封闭无填料永磁传动阀。该阀门由于无填料函,可长期安全可靠地运行;阀杆与填料间无摩擦力矩,转动省力;负压操作无外界气体进入。截止阀、闸板阀、球阀、碟阀等一切工业阀门均可以改造成全封闭阀门。反应釜是化工厂广泛使用的一种混合反应设备,液体

永磁联轴器在破碎机上的应用

永磁联轴器在SSC800型破碎机上的应用 姓名:何宗豪 单位:西山煤电集团公司东曲选煤厂

永磁联轴器在SSC800型破碎机上的应用 何宗豪 西山煤电集团公司东曲选煤厂 摘要:根据磁学、力学的观点,永磁联轴器可以分成四类:涡流装置、磁滞传动、磁阻式同步联轴器、同步联轴器。重点分析了常用的同步联轴器的磁路结构及其特点。指出永磁联轴器的重要性能是脱开扭矩、扭转刚度、运动惯性、总体尺寸与装置成本。 关键词:永磁联轴器;同步联轴器;破碎机;保护减速器 引言: 永磁联轴器在欧美地区已得到了广泛应用,相比较其他的传动方式,其性能优势非常明显。以齿辊式破碎机来说,齿辊与减速器之间使用鼓形齿式联轴器连接,属于刚性连接,没有针对减速器的保护装置,当有硬度较大的矸石或铁器进入破碎机后,由于齿辊的惯性作用,齿辊无法及时停止运转,这将给减速器带来很大伤害;相比较液力耦合器,磁力耦合器在满载启动、启动平稳、过载保护、失速保护等,保护破碎机及延长减速器寿命与降低维护保养费用方面,都有明显的优势。本文从结构、工作原理,结合实际的性能表现数据等对对两者进行了比较分析,并通过具体的应用实例来说明磁力耦合器的优势所在。 一、永磁联轴器的结构与性能特点 1、永磁联轴器的结构

永磁联轴器主要由两部分组成:一部分是连接在电动机出轴端的特殊材料的导体;另一部分是连接在负载端(减速器输入轴)的永磁体。在运行过程中,这两个部分的相对运动产生了一个磁场,在盘状导体中产生涡流。涡流产生的磁场和磁体相互吸引,从而使转子和导体两个部件通过空气间隙传递力矩。 2、永磁联轴器的性能特点 与液力耦合器及其他传动设备相比,永磁联轴器结构紧凑,安装无须其它的附属设备。由于是通过空气间隙传递扭矩,两部件之间没有任何接触,所以无磨损部件,并能减少80%的振动;最大限度的允许偏心;无须润滑;能提供指定的启动方式;容许脉动载荷;能实现软启动、加载启动;过载保护,并且对电机、负载、耦合器没有损害。 永磁联轴器可以使用在任何离心负载的应用中,能够使用在高达6000马力的负载上。因为负载速度改变的同时,电机一直以它额定转速运行,电机发热不再是问题。而且因为这是机械装置,它不会引起谐波干扰。滤波器、变压器以及冷却系统都不需要。在磁力耦合器中,导体盘与磁体盘之间存在滑差,这种滑差会使速度大约比全速时损失1%-2%。 3、永磁联轴器的优点 限矩形磁力耦合器的主要优点有:超负荷扭矩保护;自动重启;柔性启动/停止;降低使用的总成本;允许一定的轴心偏离;减小电

永磁涡流缓速器制动特性分析及试验研究

第44卷第6期2018年6月北京工业大学学报JOURNAL OF BEIJING UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Vol.44No.6Jun.2018 永磁涡流缓速器制动特性分析及试验研究 叶乐志,刘玉朋,曹明广,李德胜 (北京工业大学机械工程与应用电子技术学院,北京 100124) 摘 要:针对重载货车下坡制动负荷过大的问题,基于永磁涡流制动原理提出一种制动力矩可无级调节的永磁涡流缓速器,用于车辆辅助制动.通过有限元法对永磁盘和涡流盘吸力特性进行分析,设计了制动力矩调节机构.通过建立永磁涡流缓速器数值分析模型,应用有限元仿真软件JMAG-Designer 分析了缓速器的电磁场分布,并得到了制动力矩与转速变化的关系.通过分析温度对涡流盘材料电磁特性的影响,采用数值模拟的方法得出了制动力矩随温度影响的变化规律.试制了Φ485mm ?255mm 永磁涡流缓速器样机,对不同气隙的数值仿真数据和试验数据进行对比,并对缓速器不同涡流盘材料时的制动特性进行了台架拖动试验.结果表明:低速时数值仿真和台架拖动试验数据吻合较好.永磁涡流缓速器持续制动特性试验表明,在82s 内涡流盘表层温度上升了158?,制动力矩下降了34.8%. 关键词:缓速器;永磁涡流;制动力矩;数值模拟 中图分类号:U 463.51 文献标志码:A 文章编号:0254-0037(2018)06-0837-06 doi :10.11936/bjutxb2017040038收稿日期:2017-04-24 基金项目:北京市科技新星计划资助项目(Z151100*********);北京市教育委员会科研计划资助项目(KM2017100005010)作者简介:叶乐志(1982 ),男,讲师,主要从事电磁/永磁涡流制动和传动方面的研究,E-mail:yelezhi@https://www.360docs.net/doc/a14498183.html, Braking Characteristics and Experiment of a Permanent Magnet Eddy-current Retarder YE Lezhi,LIU Yupeng,CAO Mingguang,LI Desheng (College of Mechanical Engineering and Applied Electronics Technology,Beijing University of Technology,Beijing 100124,China)Abstract :Aiming at the over load braking problem of heavy vehicle,a permanent magnet eddy current retarder was proposed as an auxiliary braking apparatus,which is based on the principle of permanent magnet eddy current braking.The retarder can adjust the braking torque.The suction characteristics of the permanent magnetic disk and the eddy current disk were analyzed by using finite element method,and the braking torque adjusting mechanism was designed.The numerical analysis model was established.The electromagnetic field distribution was analyzed by using the finite element simulation software JMAG-Designer,and the relationship between the braking torque and the rotational speed was obtained.According to the analysis of temperature influence on the electromagnetic characteristics of the eddy current disk,the variation law of the braking torque with temperature was obtained by the numerical simulation method.A retarder prototype of Φ485mm ?255mm was tested.The simulation data was compared with the test data at different air-gaps,and the retarder braking characteristic with different eddy current disks was studied by the bench test.Test results show that the simulation data and test data agree well at low speed.The continuous braking characteristic test shows that the increased surface temperature of the eddy current disk is 158?and the brake torque decreases by 34.8%in 82s.Key words :retarder;permanent magnet eddy current;braking torque;numerical simulation 万方数据

永磁耦合器在高低温环境中的驱动控制技术

永磁耦合器在高低温环境中的驱动控制技术永磁耦合器在高低温环境中的驱动控制技术。高低温环境下电机系统的器件特性和指标变化大,电机模型与参数复杂,非线性度增加、耦合程度增加,功率器件损耗变化大,不但驱动器的损耗分析与温升控制策略复杂,而且四象限运行控制更加重要,常规的驱动控制器设计和电机系统控制策略不能满足高温环境的要求。常规设计的驱动控制器工作在环境温度相对稳定条件下,而且很少考虑质量、体积等指标。然而在极端工况下,环境温度在-70 ~180℃的宽温区范围内变化,大部分的功率器件无法在此低温中启动,导致驱动器功能失效。另外受电机系统总质量限制,驱动控制器的散热性能必然要大幅度减小,这反过来影响驱动控制器的性能及可靠性。 超高温条件下,成熟的SPWM、SVPWM、矢量控制方法等开关损耗较大,应用受到限制。随着控制理论和全数字控制技术的发展,速度前馈、人工智能、模糊控制、神经元网络、滑模变结构控制和混沌控制等各种先进算法在现代永磁电机伺服控制中都有了成功的应用。

CalogeroCavallaro 提出了包含铁损的永磁同步电机动态模型,并基于该模型提出了内置式永磁同步电机损耗最小控制算法。然而各种控制策略都有其自身难以克服的缺点,尤其是环境变化带来的参数问题、耦合问题、损耗问题、模型复杂等,使得目前的方法都存在局限性。对耐高温环境电机驱动控制系统,必须以物理场计算为基础,密切结合材料与器件特性的变化特点,建立电机-变流器一体化模型,进行场路耦合分析才能充分考虑环境对电机系统特性的影响,充分利用现代控制技术以及智能控制技术,才能提高电机综合控制品质。另外,工作于恶劣环境下的永磁电机由于不易更换,处于长时间运行工况下,并且外部环境参数( 包括: 温度、压强、气流速度和方向等) 变化复杂,导致电机系统工况随动。因此,必须研究参数摄动以及外部扰动情况下永磁电机高鲁棒性驱动控制器的设计技术。 安徽沃弗电力科技有限公司是一家集科研、设计、生产、销售服务为一体的高新技术企业,凭借在永磁传动领域的专业水平和成熟的技术,在工业领域迅速崛起。安徽沃弗电力科技有限公司奉行“进取、求实、严谨、团结”的方针,不断开拓创新,以技术为核心,视质量为生命,奉用户为上帝,竭诚为您提供性价比最高的永磁产品,高质量的工程改造设计及无微不至的售后服务。

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