Управляемая асинхронная муфта с постоянными магнитами

Авторы патента:

Федоров Михаил Владимирович (RU)

Коренко Сергей Викторович (RU)

Горшков Евгений Евгеньевич (RU)

Барвинок Алексей Витальевич (RU)

Сидоров Михаил Юрьевич (RU)

H02K49/10 - типа постоянного магнита

F16D27/01 - с постоянными магнитами

Владельцы патента RU 2651409:

Акционерное общество "Специальное машиностроительное конструкторское бюро" (RU)

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к асинхронным муфтам с постоянными магнитами. Управляемая асинхронная муфта с постоянными магнитами содержит полумуфты и анизотропные постоянные магниты с чередованием полюсов по окружности. Кроме того, муфта снабжена цилиндрическим ярмом управления из магнитомягкого металла, установленным с внешней стороны внешней полумуфты с возможностью осевого перемещения. При этом анизотропные постоянные магниты установлены на внутренней полумуфте. Внешняя полумуфта выполнена из немагнитного металла. Анизотропные постоянные магниты могут быть установлены с радиальным направлением намагниченности. Достигается улучшение управляемости. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области магнитомеханики, в частности к конструкциям муфт, использующихся с целью передачи крутящего момента от ведущего вала к ведомому, с возможностью изменения передаваемого крутящего момента и частоты вращения на ведомом валу в заданных пределах.

Известна магнитная муфта (RU 2127837 С1), применяемая в компрессоро- и насосостроении и при изготовлении герметичных насосов. Магнитная муфта содержит установленные по клиновой посадке на расположенных между магнитами разделительных перегородках. Передача крутящего момента от ведущей полумуфты к ведомой происходит в результате взаимодействия постоянных магнитов, закрепленных на полумуфтах. Недостатком устройства такой муфты является наличие постоянных магнитов в каждой полумуфте, что создает ограничение в управление работой и передачей крутящего момента с ведущего вала на ведомый, невозможность повторного запуска остановленной полумуфты без остановки ведущей.

Наиболее близким аналогом является магнитная муфта (RU 2091624 С1), содержащая полумуфты с анизотропными постоянными магнитами с чередованием полюсов по окружности. Передача крутящего момента осуществляется за счет взаимодействия магнитного поля, создаваемого постоянными магнитами ведущей и ведомой полумуфты.

Недостатком такой магнитной муфты также является невозможность управления крутящим моментом и частотой вращения, также как и предыдущая муфта, данная муфта не дает возможность безостановочной работы ведущей полумуфты в случае остановки ведомой.

Задачей настоящего изобретения является разработка магнитной муфты, позволяющей изменять передаваемый с ведущей на ведомую полумуфты крутящий момент и частоту вращения на ведомом валу, а также возможность безостановочной работы ведущей полумуфты в случае остановки ведомой.

Целью, достигаемой в данном изобретении, является безостановочная работа механизма, использующего ведущую полумуфту, и регулирование передаваемого крутящего момента и частоты вращения на ведомом валу.

Сущность изобретения состоит в том, что управляемую асинхронную муфту с постоянными магнитами, содержащую полумуфты, анизотропные постоянные магниты с чередованием полюсов по окружности, предложено, дополнительно снабдить цилиндрическим ярмом управления из магнитомягкого металла, установленным с внешней стороны внешней полумуфты с возможностью осевого перемещения относительно полумуфт, а анизотропные постоянные магниты установить на внутренней полумуфте, причем внешнюю полумуфту выполнить из немагнитного металла. А также, предложено, анизотропные постоянные магниты установить с радиальным направлением намагниченности.

Взаимодействие полумуфты с постоянными магнитами и полумуфты из немагнитного материала позволяет вращать полумуфту из немагнитного материала. Использование внешней полумуфты из немагнитного металла позволяет в случае ее остановки возобновить передачу крутящего момента на ведомый вал без остановки полумуфты с постоянными магнитами. Использование цилиндрического ярма управления из магнитомягкого металла позволяет изменять величину крутящего момента, передаваемого от полумуфты с постоянными магнитами на полумуфту из немагнитного металла, а также частоту вращения полумуфты из немагнитного металла.

Управляемая асинхронная муфта с постоянными анизотропными магнитами приведена на фиг. 1 и состоит из соосно расположенных внутренней полумуфты 1 и внешней полумуфты 2, имеющих конструктивную возможность крепления на ведущем и ведомом валах соответственно, и цилиндрического ярма управления 6 из магнитомягкого металла, с зазорами между ними. На внутренней полумуфте 1 установлены постоянные анизотропные магниты 3 с радиальным направлением намагниченности, причем полярность соседних постоянных анизотропных магнитов 3 разноименная. Внешняя полумуфта 2 представляет собой цилиндрический корпус из немагнитного металла. Цилиндрическое ярмо управления из магнитомягкого металла 4 имеет возможность осевого перемещения относительно внутренней полумуфты 1 и внешней полумуфты 2 с целью управления передаваемым крутящим моментом и частотой вращения на ведомом валу.

Работа устройства заключается в следующем. Постоянные анизотропные магниты 3, установленные на внутренней полумуфте 1, приводимой во вращение ведущим валом, создают изменяющееся во времени знакопеременное магнитное поле, которое наводит токи Фуко в цилиндрическом корпусе из немагнитного металла внешней полумуфты 2, которые, в свою очередь, взаимодействуя с магнитным полем внутренней полумуфты 1 с постоянными анизотропными магнитами 3 создают силу Ампера, приложенную к внешней полумуфте 2 из немагнитного металла. Величина крутящего момента на внешней полумуфте 2 из немагнитного металла, созданного силой Ампера, изменяется в зависимости от положения цилиндрического ярма управления из магнитомягкого металла 4 относительно внутренней полумуфты 1 и внешней полумуфты 2. Перемещение цилиндрического ярма управления из магнитомягкого металла 4 относительно внутренней полумуфты 1 и внешней полумуфты 2 изменяет величину магнитного потока пронизывающего внешнюю полумуфту 2 из немагнитного металла, вследствие чего изменяется длина контура создаваемых в нем токов Фуко в осевом направлении, а также изменяется возникающая сила Ампера приложенная к полумуфте 2 из немагнитного металла, соответственно изменяется передаваемый крутящий момент и частота вращения на ведомом валу.

Использование предлагаемого изобретения позволяет осуществлять безостановочную работу асинхронной муфты и изменять крутящий момент, передаваемый от ведущего вала к ведомому, а также изменять частоту вращения ведомого вала.

1. Управляемая асинхронная муфта с постоянными магнитами, содержащая полумуфты, анизотропные постоянные магниты с чередованием полюсов по окружности, отличающаяся тем, что дополнительно снабжена цилиндрическим ярмом управления из магнитомягкого металла, установленным с внешней стороны внешней полумуфты с возможностью осевого перемещения относительно полумуфт, а анизотропные постоянные магниты установлены на внутренней полумуфте, причем внешняя полумуфта выполнена из немагнитного металла.

2. Управляемая асинхронная муфта с постоянными магнитами по п. 1, отличающаяся тем, что анизотропные постоянные магниты имеют радиальное направление намагниченности.

Изобретение относится к машиностроению и электротехнике и может быть использовано в качестве редукторов и мультипликаторов в обычном исполнении, а также для передачи энергии с герметичным разделением полостей ведущего и ведомого валов.

Усовершенствования магнитных муфт // 2595264

Настоящее изобретение относится к магнитным муфтам. Технический результат - обеспечение возможности передачи крутящего момента с повышенной эффективностью.

Синхронный магнитный редуктор-мультипликатор узякова // 2579756

Изобретение относится к машиностроению и электротехнике и может быть использовано в качестве редукторов и мультипликаторов. Технический результат - повышение удельных характеристик.

Соосный магнитный редуктор-мультипликатор узякова // 2579443

Изобретение относится к электротехнике и машиностроению и может быть использовано в качестве редукторов и мультипликаторов. Техническим результат - повышение удельных характеристик.

Магнитная передача // 2545269

Изобретение относится к магнитным редукторным передачам и может быть использовано в различных отраслях. Магнитная передача содержит ведущие и ведомые элементы, магнитопроводы, постоянные магниты и экран.

Щелевая труба и способ изготовления такой трубы // 2533183

Изобретение относится к щелевой трубе (39) и способу изготовления такой трубы. Гидравлическая машина и приводной мотор могут быть помещены в корпус, если в электромоторе между ротором и статором осуществляется разделение посредством трубчатой конструктивной части - так называемой щелевой трубы (39).

Герметизированное передаточное устройство для гелиевого пространства высокотемпературного реактора с газовым охлаждением и его приводное устройство // 2529892

Изобретение относится к электротехнике, к высокотемпературным газоохлаждаемым реакторам. Технический результат состоит в достижении полного уплотнения, что обеспечивает управляемость и надежность работы с большим вращающим моментом, длительный и стабильный срок службы, частые пуски и остановки, и т.п.

Управляемый магнитоэлектрический тормоз // 2365022

Изобретение относится к электротехнике машин и может быть использовано для демпфирования механических колебаний в машинах, системах автоматического регулирования и т.п.

Муфта предельного момента // 2354866

Изобретение относится к общему машиностроению, в частности к муфтам. .

Магнитная муфта // 2216662

Изобретение относится к машиностроению, в частности к магнитным муфтам, предназначенным для соединения валов, и может найти применение в качестве редуктора в различных отраслях промышленности.

Магнитный редуктор // 2651335

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к редукторам. Магнитный редуктор содержит расположенные соосно в корпусе быстроходный входной и тихоходный выходной валы.

Синхронный реактивный магнитный редуктор-мультипликатор узякова // 2629003

Электропривод // 2596002

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкциях приводов, передающих крутящий момент от электродвигателя к исполнительному механизму.

Магнитный редуктор // 2594018

Изобретение относится к электромагнитным механизмам, а именно к бесконтактным магнитным редукторам, и может быть использовано в качестве передаточного устройства в механических системах с большим ресурсом работы при ударных нагрузках.

Синхронный магнитный редуктор-мультипликатор узякова // 2579756

Соосный магнитный редуктор-мультипликатор узякова // 2579443

Магнитная передача // 2545269

Магнитная передача // 2524813

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано преимущественно для редукторов или мультипликаторов. Магнитная передача содержит ведомый и ведущий валы, на которых установлены, соответственно ведомый и ведущий диски из магнитопроницаемого материала с постоянными магнитами, установленными с одинаковым шагом по периферии.

Жаропрочная магнитная муфта // 2496033

Изобретение относится к магнитным муфтам и может использоваться в герметичных насосах, компрессорах и системах передачи движения. Технический результат заключается в создании жаропрочной магнитной муфты, предназначенной для передачи движения в горячих средах, в частности в расплавленных металлах с температурой выше 300°C.

Муфта предельного момента // 2354866

Изобретение относится к общему машиностроению, в частности к муфтам. .

Механический преобразователь // 2651798

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройству для преобразования пневматической энергии в энергию вращения. Технический результат – повышение экологичности преобразования энергии. Механический преобразователь содержит вал, первый диск, второй диск и третий диск, расположенные последовательно и сопряженные с указанным валом. Первый, второй и третий диски имеют средства, выполненные с возможностью скольжения в продольном направлении вдоль вала. Вал выполнен с возможностью свободного вращения в центре первого и третьего дисков и вращается вместе со вторым диском. Первый диск имеет первое множество магнитов, расположенных на его внутренней поверхности, обращенной ко второму диску, а третий диск имеет второе множество магнитов, расположенных на его внутренней поверхности, обращенной ко второму диску. Второй диск имеет третье множество магнитов, расположенных на его поверхности, обращенной к первому диску, и четвертое множество магнитов, расположенных на его поверхности, обращенной к третьему диску. При этом первое и четвертое множества магнитов являются противоположными и имеют полюс, противоположный по отношению к указанным второму и третьему множествам магнитов. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.