An adjustable coupling flux of permanent magnet speed and braking or load device, which is characterized in that the driving disc permanent magnet coupling disc, disc brake disc / passive flux switching permanent disk; or flux switching permanent disk as a driving disc, permanent magnet coupling disk used as a passive wheel / brake disc; permanent magnetic coupling disc and flux switching permanent disk structure of an air gap magnetic field coupling, the two interchangeable installation sequence, or Internet based passive disk, or swap and nested position. The utility model is suitable for coupling transmission and load control, automatic transmission, braking and braking, the rotating load, cut off power, combining / electrical energy, household appliances, sealing technical field of pump, petroleum chemical industry, such as wind power, as the design and manufacture of permanent magnet coupling and speed governor, automatic transmission, brake device and the load. Load / loading device, centrifugal governor or clutch or a new energy saving technology scheme of household appliances.
【技术实现步骤摘要】
可调节耦合磁通的永磁调速、制动或负载装置
本技术涉及的
包括:传动轴耦合驱动/传动和调速
、交通工具的自动变速器领域、节能减排
、石油抽油机
、切断/结合动力
、隔离/密封传动领域、制动和刹车
、动力设备测功之加载/负载、家用电器(包括空调器、电扇、洗衣机)等
、风力/内燃机/水力发电
以及电动机带动发电机发电/变电
，特别是一种可调节耦合磁通的永磁调速、制动或负载装置。
技术介绍
在我们身边，永磁调速、制动和负载装置可以应用到动力设备输出轴与负载输入轴之间耦合传动及其负载调速、自动变速器、旋转制动和刹车、动力设备测功及其模拟负载等
，与我们生活和工作比较密切的如:小到家用电器(空调、洗衣机、电风扇等)、密封泵、化工反应釜，大到铁路列车、舰船、飞机、风机类、泵类、压缩机、皮带机、球磨机、石油行业的皮带式抽油机、风力发电、水力发电、内燃机发电以及电动机带动发电机发电/变电等系统中的调/变速、调/变扭、动力传输或/和制动等；总之很多行业离不开传动、调速、制动、变矩、动力切断/结合、联轴和刹车装置，可以说能应用永磁调速技术和永磁制动技术的例子不胜枚举、比比皆是，并不局限于上述领域。近年来，有关永磁调速器、永磁制动器和永磁负载装置的技术方兴未艾、发展迅速，并得到广泛应用，为我国节能减排做出了一定贡献，特别是针对离心负载(泵类、风机、离心机、空分机等)系统的节能领域，替代变频器、软启动器、液力调速器等方面，有着无可比拟的技术优势，市场推广取得了令人可喜的成绩。...
【技术保护点】
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。
【技术特征摘要】
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；一个磁通稱合面通过稱合气隙与永磁稱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I禹合组件、径向磁场永磁I禹合组件或/和斜向/切向磁场永磁I禹合组件，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I禹合组件、轴向磁场锅箅式电枢永磁I禹合组件、径向磁场双永磁I禹合组件、径向磁场金属导体永磁I禹合组件、径向磁场绕线式永磁I禹合组件、径向磁场鼠笼式电枢永磁率禹合组件、斜向/切向磁场双永磁I禹合组件、斜向/切向磁场金属导体永磁I禹合组件、斜向/切向磁场绕线式永磁I禹合组件和斜向/切向磁场锅箅式/鼠笼式电枢永磁I禹合组件，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/制动盘永磁稱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。3.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，磁通开关式永磁盘和永磁耦合盘通过主动联轴机构或被动联轴机构分别与动力轴相联接或与被动轴相联接，或者磁通开关式永磁盘和永磁耦合盘通过主动联轴机构或制动联接机构分别与动力轴相联接或制动联接机 构相联接，制动联接机构与制动支架适配安装，主动联轴机构是由主动盘本体/背盘、主动盘端盖、护罩/壳体、法兰、靠背轮、锁紧盘、锁紧法兰盘/套、一体化沉孔式联轴套、涨紧套、锥形锁紧套、轴、套轴、中空轴、中心短轴、轴键、键槽、花键、花键套、轴承、轴承套、轴承座、轴承套支架/轴承座支架/主动盘支架、联轴器及其相关联部件的联轴部件或它们的组合机构中的至少之一种组合构成，设置在主动盘与动力轴联轴器之间；被动联轴机构是由被动盘本体/背盘、被动盘端盖、护罩/壳体、法兰、靠背轮、锁紧盘、锁紧法兰盘、锁紧联轴套、涨紧套、锥形锁紧套、轴、套轴、中空轴、中心短轴、轴键、键槽、花键、花键套、轴承、轴承套、轴承座、轴承套支架/轴承座支架/被动盘支架、联轴器及其相关联部件的联轴部件或它们的组合机构中的至少之一种组合构成，设置在被动盘与负载轴联轴器之间；制动联接机构由制动盘本体/背盘、制动盘端盖、制动护罩/壳体、法兰、靠背轮、锁紧盘、锁紧法兰盘、锁紧联轴套、涨紧套、锥形锁紧套、轴、中空短轴、中心短轴、轴键、键槽、花键、花键套及其相关联部件的联接部件或它们的组合机构中的至少之一种组合构成，设置于制动盘与制动支架之间。4.如权利要求1、2或3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，磁通开关式永磁盘上的电磁铁配置有适用的调速供电装置及其调速控制器，或者电磁铁配置有适用的制动供电装置及其制动控制器，电磁铁线圈两端设置有续流二极管、电阻或/和限压电路，根据需要电磁铁线圈回路中选择接驳限流或保护电路，磁通开关式永磁盘上的电磁铁线圈通过机载接线端子模块适配选择构建成并联、串联、分组并串联、分组串并联或各自独立供电和控制结构，调速控制器有三种供选择适配，其一是就地/集中供电调速控制器，分单回路或多回路型，对应接驳到电刷集电器的电刷端子给电磁铁线圈供电，它主要由电源模块、工作模式设定及命令输入模块、信号发生模块和调制/功率放大电路构成，根据需要可选配PLC、智能嵌入式计算机、图文显示屏、键盘、模拟量I/O、数字量I/O、4-20mA/485/232/工业总线或适配的标准远程通讯接口、传感器检测单元、声光报警单元、温度传感器、液位/液压/流量传感器、风速/风压/风量传感器、转速传感器、振动/加速度传感器、限位传感器、电刷检测传感器、主被动盘同步传感器或/和主被动盘旋转角传感器之一个或它们的一个组合；其二是停机手动机载控制器，它由电源整流/滤波电路、备用电池组及其充放电自动切换电路、停机手动设定工作模式及命令输入模块、幅值/频率/占空比控制电路、间歇震荡器、调制/功率放大电路、电磁铁续流/保护电路和接线端子模块构成；其三是无线通讯/红外/声控/光电/线圈感应遥控机载控制器，它由电源整流/滤波电路、备用电池组及其充放电自动切换电路、无线通讯/红外/声控/光电/线圈感应遥控信号接收/命令解析模块、幅值/频率/占空比控制电路、间歇震荡器、调制/功率放大电路、电磁铁续流/保护电路和接线端子模块，以及手持式、台式或壁挂式无线通讯/红外/声控/光电/线圈感应遥控调速器构成；调速供电装置有三个不同系列的供电结构方式供适配选择，第一系列供电结构为电刷集电器方式，即在与磁通开关式永磁盘适配的主动联轴机构或被动联轴机构之轴类、套类或盘类部件上套装电刷集电器，电磁铁线圈并联/串联后或者分组并联/串联/串并联后与对应地电刷集电器滑环接线端子相连接，它有三种结构模式，其一是单回路一线制电刷集电器供电模式，该模式中的设备工件和支架作为供电零线或负极连线使用，其二是单回路二线制电刷集电器供电模式，其三是多回路多线制电刷集电器供电，根据需要在电刷集电器上选择适配的电刷磨损检测传感/报警器或/和防爆壳体以构成防爆型结构；第二系列供电结构为机载发电机供电方式，即在主动联轴机构和被动联轴机构之轴类、套类 或盘类适配部件之间套装微型永磁发电机，或者在主动联轴机构或被动联轴机构之轴类、套类或盘类部件与支架、机座、壳体或专设的发电支架之间装配微型永磁发电机，其发电输出直接接驳到机载调速控制器的电源输入端；第三系列供电结构为机载无导线供电方式，即在主动联轴机构或被动联轴机构之轴类、套类或盘类部件上设置接收器，在与之对应适配的支架、机座、壳体或专设的发射支架之间装配无线电源模块或组件，其输出接驳到机载调速控制器的电源输入端，它有五种结构模式，其一为由电场耦合发射器和接收器构成的电场耦合无线电源模式，其二为由电磁场发射器和感应线圈接收器构成的电磁感应无线电源模式，其三为由磁共振发射器和接收器构成的磁共振无线电源模式，其四为由电波发射器和接收器构成的电波无线电源模式，其五为由光源发射器/太阳光聚光之光能发射器和相适配的光能/太阳能电池组之接收器构成的光能无线电源模式；制动供电装置可利用外部交/直流电源或电池组直接接驳制动控制器的电源输入端，制动控制器的输出直接接驳作为制动盘的磁通开关式永磁盘上的电磁铁线圈接线端子；制动控制器分单回路、多回路型或具有其他专用功能的多功能集成型，它主要由电源模块、工作模式设定及命令输入模块、信号发生模块和调制/功率放大电路构成，根据需要可选配PLC、智能嵌入式计算机、图文显示屏、键盘、模拟量I/O、数字量I/0、4-20mA/485/232/工业总线或适配的标准远程通讯接口、传感器检测单元、声光报警单元、温度传感器、转速传感器、制动扭矩传感器、振动/加速度传感器、限位传感器、主动/制动盘同步传感器或/和主动/制动盘旋转角传感器之一个或它们的一个组合。5.如权利要求1、2或3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，所述的主被动永磁耦合组件上或/和靠近轴承套/轴承座的轴类构件的位置或/和轴承套/轴承座上设置有用于系统运行过程中为发热部件进行散热/冷却的风冷装置或/和冷媒冷却装置或者风冷和冷媒冷却组合/复合装置，发热部件为永磁耦合盘中的电枢盘、主动联轴机构、被动联轴机构中的轴承、磁通开关式永磁盘上的电磁铁线圈或磁通开关式永磁盘组件，风冷装置装置指的是在主动盘或/和被动盘及其联轴机构之圆周上、圆周内侦U、圆周外侧、左端面或/和右端面适配设置的旋转自生风冷却组件和通风路径/风道/风口，包括轴向风道/ 口、径向风道/ 口、径向/轴向引风直槽、径向/轴向引风螺旋槽、涡扇型主动盘本体/背盘/法兰/磁轭、涡扇型被动盘本体/背盘/法兰/磁轭、轴向风扇叶、径向风扇叶/离心风叶、润扇风叶、多叶式斜向离心风扇、径向散热器/散热片、轴向散热器/散热片、电枢中空通风导体条、一体化鼠笼风叶导体条、一体化风叶辐条、一体化鼠笼导电环/电枢风叶、一体化锅篦风叶电枢、一体化筒型鼠笼风叶辐条磁轭套筒、主动盘/被动盘上设置的网格化或蜂窝状通风孔/风道、主动盘/被动盘圆周风槽/凸筋/凹筋、主动盘/被动盘径向风槽/凸筋/凹筋、主动盘/被动盘轴向风槽/凸筋/凹筋、定向风叶/风扇、中空通风轴或/和它们的组合/复合式综合技术散热组件中的至少之一种，或者在发热部件或组件上制作设置旋转热导管的吸热段，通过旋转热导管的输送段把热量引出到组件外部适当位置设置的旋转热导管冷却段，该冷却段上设置散热片、散热器或风叶，在对应于散热器或散热片的散热通风通道部件上设置通风口、风孔、风槽、引流槽、定向生风、定向排风或/和散热通风装置，上述风冷装置之所有技术特征部件/组件根据其结构组合、复合或制作成分体安装结构、总成结构和一体化配装结构；冷媒冷却装置有七种结构形式供适配选用，其一种是闭路管道/管路式冷媒 冷却装置或盘内冷媒冷却装置，其二种是带喷嘴/喷口的开路管道/管路式冷媒冷却装置或盘内...
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