一種電磁減速器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種電磁減速器，屬于傳動機械設備技術領域。
【背景技術】
[0002] 減速機常作為低轉速大轉矩的傳動設備，把電動機、內燃機或其它高速運轉的動 力設備輸出的轉數減小到適合工作機或執行機構的轉數。用于在動力設備和工作機或執行 機構之間起匹配轉速和傳遞轉矩的作用，在現代機械中應用極為廣泛。
[0003] 現有的減速機主要為機械傳動結構的減速器，分為齒輪減速器、蝸桿減速器、行星 齒輪減速器。機械傳動結構，通過機械部件之間的直接接觸來傳遞轉矩，由于機械部件之間 直接接觸，必然會發生接觸磨損，產生噪音，降低使用壽命。

【發明內容】

[0004] 因此，本發明所要解決的技術問題在于現有技術的減速器由于采用機械傳動方 式，通過直接接觸方式傳遞轉矩，會產生噪音污染并且使用壽命低的問題，從而提出一種無 機械摩擦的、無需潤滑、噪聲低、使用壽命長、具有穩定減數比的電磁減速器。
[0005] 為解決上述技術問題，本發明的一種電磁減速器，包括殼體，內部中空；
[0006] 輸入軸，具有可轉動地設置在殼體內的部分；
[0007] 輸出軸，與輸入軸同軸且可相對轉動地設置，具有可轉動地設置在殼體內的部 分；
[0008] 發電結構，位于殼體內，并設置在所述輸入軸與輸出軸之間，用于在輸入軸旋轉時 產生電力并向輸出軸施加轉矩帶動輸出軸一同轉動；
[0009] 電動結構，位于殼體內，并設置在輸出軸與殼體的內壁之間，用于驅動輸出軸產生 與轉矩方向相同的附加轉矩；
[0010] 所電動結構包括，
[0011] 定子永磁體，固定設置在殼體內壁上并環繞輸出軸設置，具有一個以上磁極對 數；
[0012] 第二鐵芯，固定設置在輸出軸上與定子永磁體間隙配合；
[0013] 第二繞組，繞設在第二鐵芯上。
[0014] 本發明的電磁減速器，所述發電結構包括，
[0015] 轉子永磁體，固定設置在輸入軸上，具有一個以上磁極對數；
[0016] 第一鐵芯，固定設置在輸入軸上，與轉子永磁體間隙配合；
[0017] 第一繞組，繞設在第一鐵芯上。
[0018] 本發明的電磁減速器，所述定子永磁體和/或轉子永磁體均包括若干互相配合形 成徑向磁極的永磁體陣列，各個所述永磁體陣列之間交錯布置，使所述定子永磁體或轉子 永磁體形成單邊磁場。
[0019] 本發明的電磁減速器，所述永磁體陣列包括徑向設置的第一永磁體陣列和與所述 第一永磁體陣列周向正交設置的第二永磁體陣列；所述第一永磁體陣列包括成對且間隔設 置的第一單元磁塊和第二單元磁塊，所述第一單元磁塊和所述第二單元磁塊的南北極方向 分別為沿所述定子永磁體或轉子永磁體的徑向；所述第二永磁體陣列包括成對且間隔設置 的第三單元磁塊和第四單元磁塊，所述第三單元磁塊和第四單元磁塊的南北極方向分別為 沿所述定子永磁體或轉子永磁體圓周的切向；所述第一單元磁塊設置在相鄰的所述第三單 元磁塊和所述第四單元磁塊之間，所述第四單元磁塊設置在相鄰的所述第一單元磁塊和所 述第二單元磁塊之間。
[0020] 本發明的電磁減速器，所述定子永磁體和/或轉子永磁體還包括嵌入在所述第一 永磁體陣列和所述第二永磁體陣列之間的2n個永磁體陣列，n= 1，2, 3……，并且2n個永 磁體陣列與所述第一永磁體陣列和第二永磁體陣列共同作用形成單邊磁場。
[0021] 本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點：
[0022] (1)本發明的電磁減速器，轉子永磁體、第一鐵芯和第一繞組構成電磁減速器的發 電結構，定子永磁體、第二鐵芯、第二繞組，構成電磁減速器的電動結構定子永磁體起增大 輸出轉矩的作用。由于發電結構的存在，輸入軸旋轉時，帶動輸出軸一同旋轉，由于輸出軸 的旋轉速度低于輸入軸，因而第一繞組中會產生電流，電流經導線傳遞到電動結構處，在電 動結構處，第二繞組與定子永磁體相互作用，增大了輸出軸的轉矩，因此，輸出軸的轉矩為 發電結構處和電動結構處產生轉矩的總和。假設輸入軸的轉速為nl，輸出軸的轉速為n2， 轉子永磁體與第一鐵芯以nl-n2的相對速度運動，根據電磁感應原理，第一繞組產生頻率 .60/* 為的電流供給第二繞組，第二繞組與定子永磁體相互作用，"2 =j可得 601 ， //Ip\H-p2 減速比;^ = 其中pi、P2分別為轉子永磁體和定子永磁體的磁極對數。通過設置 定子永磁體和轉子永磁體的磁極對數，就可以得到減速比恒定的減速器。此外，本發明的電 磁減速器還具有恒定減速比的功能，當減速器處于穩定工作狀態后，如果輸出軸承受的載 荷增大，受大載荷的影響，輸出軸的旋轉速度降低，此時，第一永磁體與第一繞組和第一鐵 芯之間的轉速差增大，因而在發電機部分的第一繞組中產生的電流增大，電流通入第二繞 組后，在電動機部分產生的旋轉力增大，使輸出軸的旋轉速度提高，直到輸出軸恢復到原穩 定工作狀態時的轉速。如果輸出軸承受的載荷減小，受小載荷的影響，輸出軸的旋轉速度增 大，此時，第一永磁體與第一繞組和第一鐵芯之間的轉速差減小，因而在發電機部分的第一 繞組中產生的電流減小，電流通入第二繞組后，在電動機部分產生的旋轉力減小，使輸出軸 的旋轉速度減小，直到輸出軸恢復到原穩定工作狀態時的轉速。因此，本發明的電磁減速器 可將輸入的高轉速的動力轉變為低轉速、大轉矩輸出動力，能夠將減速比穩定在所需要的 值上。此外，本發明的電磁減速器完全采用電磁結構來完成轉矩的傳遞，不產生機械摩擦， 因而具有噪音低，高壽命的優點。
[0023] (2)本發明的電磁減速器，述定子永磁體和/或轉子永磁體（以下統稱永磁體） 均包括若干互相配合形成徑向磁極的永磁體陣列，各個所述永磁體陣列之間交錯布置，使 永磁體形成單邊磁場。即在本實施例中，只需要輸入軸轉動時，就可以產生電磁轉矩，帶動 輸出軸轉動，從而用非常簡便、可靠、價格低廉的方法實現了有效的轉矩傳遞；同時在本發 明中，永磁體包括若干形成徑向磁極的永磁體陣列；其中，各個所述永磁體陣列之間交錯 布置，使所述定子永磁體或轉子永磁體形成單邊磁場，且該單邊磁場為接近正弦分布，從而 避免了傳統結構中斜槽或斜極，很大程度上減少了加工量，降低了生產成本；同時，提高了 氣隙磁場密度，忽略制造引起的偏心影響，相對常規設計理論上可提高氣隙磁通量41. 4% (仿真計算），從而節約了永磁體的用量，氣隙磁密基波幅值可以達到1. 1~1. 4T，甚至更高 可到1. 5~1. 6T，整體的功率密度高，而且永磁體的輒部可以采用導磁材料或非導磁材料， 即永磁體的輒部材料選擇自由度提高，增加了設計的靈活性。
[0024] (3)本發明的電磁減速器，每個永磁體陣列包括若干單元磁塊，各個所述單元磁塊 的磁化強度呈規律變化，可獲得接近正弦形的氣隙磁場，而不需采用傳統方式如斜槽（或 斜極）、非均勻氣隙極靴或分布式定子電樞繞組等對氣隙波形進行修正，簡化了結構，降低 了制造費用。
【附圖說明】
[0025] 為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面根據本發明的具體實施例并結合 附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中
[0026] 圖1是本發明實施例1電磁減速器的結構示意圖；
[0027] 圖2是本發明實施例1電磁減速器的一種變形方式的結構示意圖；
[0028] 圖3是本發明實施例1電磁減速器的另一種變形方式的結構示意圖；
[0029] 圖4是本發明實施例1電磁減速器的另一種