永磁耦合器简介

科技成果——永磁涡流耦合器
技术开发单位
东北大学
成果简介
永磁涡流耦合器，又称永磁调速器和永磁驱动器，它是通过调节气隙长度控制输出转速/转矩的一种全新理念的调速节能设备，采用了纯机械式结构，利用磁场间的作用力传递转矩，实现了非接触传递能量，已成为永磁传动技术应用中的一个研究热点。

2012年11月，“永磁涡流柔性传动节能技术”被列入国家发改委《国家重点节能技术推广目录（第五批）》第28项；2014年7月永磁涡流柔性传动节能技术列入工信部《国家重点推广的电机节能先进技术目录》第22项；2014年7月永磁涡流柔性传动节能技术列入辽宁省科技厅、发改委、经信委、环保厅《辽宁省重点节能减排技术目录（第二批）》。

永磁涡流耦合器使动力驱动端和负载端之间完全隔离，完美解决了隔离有害振动、过载保护、电机安全带载启动等诸多问题，且体积小转矩密度大、无需润滑、对电网无谐波反馈，因此在油化工、冶金、电力等行业中得到广泛应用，并获得了辽宁省科技进步二等奖、鞍山市科技进步特等奖、国家专利优秀奖等。

应用情况
前期开发以高校科研为主，以企业研发为辅，部分正在与企业进行合作。

市场前景
项目前期研发已基本完成，转化后市场效益前景广阔，有良好的社会效益和经济效益。

合作方式
技术入股、合作开发。

永磁磁力耦合器公司离合型永磁耦合器永磁磁力耦合器公司的WF-CL离合型永磁耦合器主要针对有离合需求的负载，适用于空气预热器、烟气换热器等细分市场，但不排除更多的应用。

适用范围：完全意义上的离合器，可应用于系统可靠性要求非常高的。

例如空气预热器、烟气换热器、搅拌器等设备。

产品特点：
●离合：目前已知的最佳离合器，可完全脱离电机和负载，并实现在线检维修以及在
线恢复等功能；
●带缓冲的软启动：减少电机的冲击电流, 延长设备使用寿命。

●有一定的节能效果:降低负载3%的转速，节能5～10%。

●少维护：构造简单，维护量小。

●使用寿命长：设计寿命30年。

●减振效果好：无机械联接的扭矩传递。

●结构简单：适应各种恶劣环境, 不产生污染物符合绿色产品。

●不产生谐波。

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。

永磁耦合器工作原理导语：永磁耦合器工作原理。

耦合器是一种将一路微波按比例分成几路的一种元件。

它广泛应用于各领域，不论是生活中还是社会生产领域，人们都离不开对它的使用。

耦合器的分类很多，主要有：光电耦合器、液力耦合器以及磁力耦合器等。

既然它那么的重要，接下来就让小编带领大家一起去领略它的风采吧!耦合器原理分类光电耦合器:它也叫做光电隔离器，简称为光耦。

它是由三部分组成，即光的接收、光的发送和信号放大。

它的工作原理简单地讲就是由两部分组成，首先将能发光的二极管串联，直到信号线路之中，当外界的信号进来的时候，发光的二极管能将电的信号变成成光的信号，然后将他们发到外面去。

其次便是将光敏二极管进行串接，直到控制线路上面，它的光信号会使发光敏二极管导通。

通过这么简单的两步就实现了外部输入和内部输入信号的电气隔离啦!光电耦合器它有着抗干扰性强、使用寿命长、体积小等等特点和优势。

液力耦合器：它是一种把动力源和工作机完美的连接起来，依靠液体动量矩的变化传递力矩的液体转动装置。

液力耦合器主要由泵轮和涡轮组成，他们各自完成着各自的任务。

在泵轮的转速大于涡轮转速时，由于压差液体冲击涡轮叶片，使涡轮开始转动，于是涡轮与泵轮同方向旋转。

油液动能下降后从涡轮的叶片边缘又流回到泵轮，形成循环回路，其流动路线如同一个首尾相连的环形螺旋线。

液力耦合器靠液体与泵轮、涡轮的叶片相互作用产生动量，简单方便。

磁力耦合器：它是由铜转子、永磁转子和控制器构成。

其中，铜转子和永磁转子之间有气缝，也正是由于这个原因，才使得了工作机和发动机的连接转变成了磁连接。

通过改变它们之间的气缝，得以改变和控制机器的运转速度。

磁力耦合器应用范围的广泛当然也离不开它无与伦比的优势。

它的运行成本比较低，节能效果明显，充分的实现了节能减排的效果。

其次，它的安装成本比较低，后期的维修成本也低，所占用的空间小，所以使用起来非常方便。

耦合器的分类多种多样，所借助的原理也各不一样，但是最终的目的都是使得复杂的机械运动变得更加简单了，更加具有可操作性了。

永磁耦合器无连接扭矩传递技术永磁耦合器是根据导磁体和永磁体之间的相互磁力耦合作用来传递扭矩的，是一种无机械连接的软启动设备，传递效率能达到95%以上，实现电机节能15%以上，提高功率因数0.2以上。

主要应用设备为泵、风机、离心负载、皮带运输机及其它机械装置，应用广泛。

永磁耦合器一、产品工作原理永磁耦合器是通过切割磁力线来传递转矩的，是一种创新型的传动链接产品。

永磁耦合器属于耦合传动的一种，可以实现非接触性的动力传递。

它是由两个独立的，没有任何接触的转体组成，这两个转体之间有一定的空隙。

其中导体转子（棕色）与电机输出端联接，永磁转子（紫色）与负载输入端联接。

电机转动过程中即导体转子与永磁转子产生相对运动，交变磁场通过气隙在导体转子铜盘上产生涡流，同时涡流产生感应磁场与永磁场相互作用，由于负载转矩作用，被动永磁转子仍处于静止，当主动导体转子转过一个角度后，其和永磁转子之间存在一定的转差角，从而使得静止的平衡状态被打破，主动端所转过的角度的大小取决于负载转矩的大小，此时从动端会受到电磁力矩的作用，电磁转矩随着主动端与从动端的转差角的增加而增大；当电磁转矩超过负载转矩时，从动端开始转动。

此后，在电动机的驱动下，主动端将与从动端保持一定的转差角度同步运行。

从而带动永磁转子沿着与铜转子相同的方向旋转，结果在负载侧输出轴上产生转矩，带动负载做旋转运动。

来实现动力的无接触传递。

实现电机与负载之间的扭矩传递。

永磁耦合器所能承受的最大负载转矩由静转矩特性的峰值转矩决定，当负载转矩值超过该峰值大小时，将会产生失步现象。

（附永磁耦合器原理图）。

原理图原理图上：棕色--代表导体转子紫色--代表永磁转子导体--为铜盘说明：此图用于对工作原理解释，并非实物结构图。

永磁耦合器效果图图1 图2 图3效果图上：灰色--代表导体转子橄榄色--代表永磁转子铁红色--代表铜盘※该永磁耦合器是由导体转子（铜导体）、永磁体转子组成，两者无连接。

永磁耦合器工作原理●永磁耦合技术（涡流式磁力驱动技术）是美国能源部出资为海军舰艇开发的一项新的驱动连接技术，在2004年3月，美国海军经过两年多的验证后，对该技术产品实现了批量采购。

●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；●导体转子与永磁转子组件之间的相对运动在气隙内产生强劲的磁耦合力。

通过改变永磁转子与导体转子之间的气隙间隔可以调节输出速度。

磁感应原理离不开永磁体与导体之间的相对运动。

●永磁耦合器的输出扭力始终与输入扭力相等。

电机只需输出负载所需要的扭力即可。

●永磁耦合器传递扭力或控制速度的能力不会因为电机与负载之间轻微的角度失准或偏移失准受到影响。

实际上永磁耦合器可以消除因失准造成的振动。

由于气隙的存在，可以消除通过传动装置产生的振动传递。

当安装在某个系统内时，永磁耦合器均可接收和调整压力、流量、液位或其它过程控制信号，进而发信号给执行器调整气隙，从而调节负载的速度，满足控制需要。

永磁耦合器的优势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；永磁耦合器专门为使用传统可调速产品中总成本较高的设备用户设计。

我们创新性地应用电磁耦合新技术：通过降低维护成本、增强过程可用性、提高能源效率，为我们的客户节约使用成本。

永磁耦合器一、背景当前，国内的企业的风机和水泵所采用的调速方式大部分是变频调速。

鉴于变频调速器在生产运行中所出现的问题，尤其是变频设备故障的不确定性，给企业生产上带来了隐患，直接影响了生产运行的连续性、稳定性以及可靠性；也给企业带来了较大的经济损失，这种损失通常是因为电气设备故障时，造成停机。

而采用大功率调速型永磁耦合器调速方案取代目前的变频器调速方案（即改变间接控制到直接控制形式），则可获得使用变频器调速方案所无可比拟的绝对优势。

二、分析比较我们就企业最为关心的以下四个方面来进行分析比较：(一) 系统的可靠性永磁耦合器永磁耦合器是一个纯机械的产品，性能稳定，对供电电源没有任何要求，且使用中不会对电网产生高次谐波污染（高次谐波的污染对电网产生的危害众所周知，这里不再赘述）。

因为不用电，所以不存在电磁干扰问题。

高压变频器尽管变频器目前技术比较过关，但是作为一个高度复杂的电子设备而言，其运行中故障的不可预见性、不确定性还是有目共睹的。

首先对环境的要求十分苛刻，专用房间要密封、防尘，夏季要有空调来保持设备正常运行所要求的温度，辅助设施投入较大。

其次对供电电源有一定的要求，电子设备易受电磁干扰会造成变频器设备运行的不可靠。

同时在变频器运行时，对电源系统也会产生高次谐波污染，破坏电网的质量，严重时甚至影响电子设备的稳定运行，需要用户采用其他设备（滤波器）来消除。

另外，由于采用变频器时，电机与负载之间的轴连接是接触式的，不具备减少轴承、密封损坏的优点。

(二) 长期运行的稳定性永磁耦合器永磁耦合器具有机械结构简单，一旦安装完成投入使用，基本不受使用环境的干扰和影响，运行稳定可靠。

因为不用电，所以不存在电磁干扰问题。

由于采用永磁耦合器时，电机与负载之间的轴连接是非接触式的，因此，负载的震动不会传递到电机上；也正是由于轴连接是非接触式的，所以带来了两方面的好处，一是安装时“对中”要求低；二是在长期运行中不会产生因为直接的轴连接而带来的轴承、密封的损坏，保证设备的使用。

联轴器与永磁耦合器到底哪个好联轴器与永磁耦合器到底哪个好。

联轴器是指联接两轴或轴与回转件，在传递运动和动力过程中一同回转，在正常情况下不脱开的一种装置。

有时也作为一种安全装置用来防止被联接机件承受过大的载荷，起到过载保护的作用。

永磁耦合器，又名磁力耦合器，是通过导体和永磁体之间的气隙实现由电动机到负载的转矩传输的装置，可实现电动机和负载间无机械连接的传动方式，其工作原理是当两者之间相对运动时，导体组件切割磁力线，在导体中产生涡电流，涡电流进而产生反感磁场，与永磁体产生的磁场交互作用，从而实现两者之间的扭矩传递。

一般来说，使用联轴器做电机传动时会有以下问题：（1）要求高精度对中，对中不良时会严重缩短使用寿命；（2）无过载保护；（3）不能避免电机起动及负载变化时的对设备的机械冲击；（4）安装及维修时间长；（5）维修成本高；（6）使用寿命短，1-2年需更换；（7）无减振效果及节能作用与联轴器相比永磁偶合器具有以下特点：（1）使用寿命长，设计寿命达30年；（2）容忍较大对中不准度，安装方便省时；（3）具备缓冲软启动功能，避免起动时的机械冲击，延长设备使用寿命；（4）无机械联接，减振效果好；（5）具备明显的节能效果，节能率达10%--50%；（6）具备超载保护功能,提高了整个电机驱动系统的可靠性据获得这项专利技术的曜中集团公布，麦福斯永磁耦合器在安全性能上是十分可靠的，具备比联轴器多方面的优势，效果更显著。

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。

永磁磁力联轴器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。

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。

永磁耦合器无连接扭矩传递技术永磁耦合器是根据导磁体和永磁体之间的相互磁力耦合作用来传递扭矩的，是一种无机械连接的软启动设备，传递效率能达到95%以上，实现电机节能15%以上，提高功率因数0.2以上。

主要应用设备为泵、风机、离心负载、皮带运输机及其它机械装置，应用广泛。

永磁耦合器一、产品工作原理永磁耦合器是通过切割磁力线来传递转矩的，是一种创新型的传动链接产品。

永磁耦合器属于耦合传动的一种，可以实现非接触性的动力传递。

它是由两个独立的，没有任何接触的转体组成，这两个转体之间有一定的空隙。

其中导体转子（棕色）与电机输出端联接，永磁转子（紫色）与负载输入端联接。

电机转动过程中即导体转子与永磁转子产生相对运动，交变磁场通过气隙在导体转子铜盘上产生涡流，同时涡流产生感应磁场与永磁场相互作用，由于负载转矩作用，被动永磁转子仍处于静止，当主动导体转子转过一个角度后，其和永磁转子之间存在一定的转差角，从而使得静止的平衡状态被打破，主动端所转过的角度的大小取决于负载转矩的大小，此时从动端会受到电磁力矩的作用，电磁转矩随着主动端与从动端的转差角的增加而增大；当电磁转矩超过负载转矩时，从动端开始转动。

此后，在电动机的驱动下，主动端将与从动端保持一定的转差角度同步运行。

从而带动永磁转子沿着与铜转子相同的方向旋转，结果在负载侧输出轴上产生转矩，带动负载做旋转运动。

来实现动力的无接触传递。

实现电机与负载之间的扭矩传递。

永磁耦合器所能承受的最大负载转矩由静转矩特性的峰值转矩决定，当负载转矩值超过该峰值大小时，将会产生失步现象。

（附永磁耦合器原理图）。

原理图原理图上：棕色--代表导体转子紫色--代表永磁转子导体--为铜盘说明：此图用于对工作原理解释，并非实物结构图。

盘式永磁耦合器效果图图1 图2 图3效果图上：灰色--代表导体转子橄榄色--代表永磁转子铁红色--代表铜盘※该永磁耦合器是由导体转子（铜导体）、永磁体转子组成，两者无连接。