一种扭转电磁阻尼防舞器的制作方法

本发明涉及一种扭转电磁阻尼防舞器，属于振动控制技术领域。

背景技术：

架空输电线路导线覆冰舞动是发生频率高、影响范围广、造成损失大的一种灾害形式，舞动故障的频发已严重威胁到电网的安全稳定运行。面对日益复杂的气象环境因素，为建设坚强国家电网，确保大电网的长期安全稳定运行，需要安全、先进、经济、可靠的防舞动理论和方案措施作为保证。输电线路覆冰舞动具有发生机理复杂、防治难度大和破坏力强的特点，是架空输电线路领域国际公认的难题。

由于导线舞动为低频、大振幅振动，振幅最大可达十米以上，且在大风激励下，舞动会不断加剧，直到输电系统发生严重破坏。因此，舞动产生的危害是多方面的，轻者发生闪络、跳闹；重者发生金具及绝缘子损坏，导线断股、断线，杆塔螺栓松动、脱落，甚至倒塔，导致重大电网事故。

目前常用防舞装置包括相间间隔棒、双摆防舞器、线夹回转式间隔棒、失谐摆、防舞鞭、偏心重锤、阻尼防舞器、扰流器等。

虽然国内在间隔棒、防舞器的改造上进行了大量的研究，采取了一定措施后情况有所缓解，但问题并没有彻底解决。如何设计开发出一种减振能力强、结构形式简单合理、便于工程应用的防舞器仍是目前面临的实际问题。

技术实现要素：

本发明涉及一种利用非接触电磁力的扭转阻尼式电磁防舞装置，用于抑制输电线路舞动。

一种扭转电磁阻尼防舞器，主要由定子和转子构成，定子固定在装卡在电力线上的多分裂子间隔棒上，转子与重力摆相连，定子、转子为圆盘形感应部件或励磁部件中的一种。

电磁阻尼防舞器包括感应部件、励磁部件、转轴和重力摆，其中，感应部件为定子，励磁部件为转子，两个感应部件位于励磁部件的轴向两侧，三者之间为两个气隙，感应部件主要由导电板、导磁板和外壳构成，导电板固定在导磁板的气隙侧，导磁板未固定导电板的一侧固定到外壳上，励磁部件主要由基板和永磁体构成，永磁体磁极沿圆周方向n、s交替排列，依次固定在基板上，永磁体磁极为轴向充磁结构或halbach阵列结构，两个感应部件与转轴通过轴承转动连接，并与外壳固定连接，励磁部件与转轴固定连接，重力摆固定在转轴伸出的端部，重力摆的下端为摆锤。

电磁阻尼防舞器包括感应部件、励磁部件、转轴和重力摆，其中，感应部件为定子，励磁部件为转子，两个感应部件位于励磁部件的轴向两侧，三者之间为两个气隙，感应部件主要由导条、内端环、外端环和导磁板、外壳构成，在导磁板气隙侧沿径向开槽，各个槽沿圆周方向排列，每个槽中嵌放一根导条，各个导条的外端与外端环连接，各个导条的内端与内端环连接，励磁部件主要由基板和永磁体构成，永磁体磁极沿圆周方向n、s交替排列，依次固定在基板上，永磁体磁极为轴向充磁结构或halbach阵列结构，两个感应部件与转轴通过轴承转动连接，并与外壳固定连接，励磁部件与转轴固定连接，重力摆固定在转轴伸出的端部，重力摆的下端为摆锤。

电磁阻尼防舞器包括感应部件、励磁部件、转轴和重力摆，其中，励磁部件为定子，感应部件为转子，两个励磁部件位于感应部件的轴向两侧，三者之间为两个气隙，感应部件主要由导电板和导磁板构成，导电板固定在导磁板的两侧，励磁部件主要由基板、永磁体和外壳构成，永磁体磁极沿圆周方向n、s交替排列，依次固定在基板上，永磁体磁极为轴向充磁结构或halbach阵列结构，两个励磁部件与转轴转动连接，通过外壳与框架固定连接，感应部件与转轴固定连接，两个重力摆位于两个励磁部件与框架之间，与转轴相连接，两个重力摆的下端为摆锤。

电磁阻尼防舞器包括感应部件、励磁部件、转轴和重力摆，其中，励磁部件为定子，感应部件为转子，两个励磁部件位于感应部件的轴向两侧，三者之间为两个气隙，感应部件主要由导条、内端环、外端环和导磁板构成，在导磁板的两侧分别沿径向开槽，各个槽沿圆周方向排列，每个槽中嵌放一根导条，各个导条的外端与外端环连接，各个导条的内端与内端环连接，由导条、内端环、外端环构成的整体布置在导磁板的两侧，励磁部件主要由基板、永磁体和外壳构成，永磁体磁极沿圆周方向n、s交替排列，依次固定在基板上，永磁体磁极为轴向充磁结构或halbach阵列结构，两个励磁部件与转轴转动连接，通过外壳与框架固定连接，感应部件与转轴固定连接，两个重力摆位于两个励磁部件与框架之间，与转轴相连接，两个重力摆的下端为摆锤。

电磁阻尼防舞器包括感应部件、励磁部件、转轴、重力摆和控制电路，其中，感应部件为定子，励磁部件为转子，两个感应部件位于励磁部件的轴向两侧，三者之间为两个气隙，感应部件主要由线圈绕组和导磁板构成，在导磁板的气隙侧沿径向开槽，各个槽沿圆周方向排列，槽中嵌放线圈绕组，线圈绕组的引出线与控制电路相连，励磁部件主要由基板和永磁体构成，永磁体磁极沿圆周方向n、s交替排列，依次固定在基板上，永磁体磁极为轴向充磁结构或halbach阵列结构，两个感应部件与转轴通过轴承转动连接，并与外壳固定连接，励磁部件与转轴固定连接，重力摆固定在转轴伸出的端部，重力摆的下端为摆锤。

电磁阻尼防舞器包括感应部件、励磁部件、转轴、重力摆和控制电路，其中，感应部件为定子，励磁部件为转子，两个感应部件位于励磁部件的轴向两侧，三者之间为两个气隙，感应部件主要由线圈绕组和导磁板构成，线圈绕组固定在导磁板的气隙侧，线圈绕组的引出线与控制电路相连，励磁部件主要由基板和永磁体构成，永磁体磁极沿圆周方向n、s交替排列，依次固定在基板上，永磁体磁极为轴向充磁结构或halbach阵列结构，两个感应部件与转轴通过轴承转动连接，并与外壳固定连接，励磁部件与转轴固定连接，重力摆固定在转轴伸出的端部，重力摆的下端为摆锤。

所述控制电路发热部分与需要除冰位置的壳体相连。

电磁阻尼防舞器转轴与重力摆通过减速器相连，重力摆与减速器的低速轴相连，电磁阻尼防舞器转轴与减速器的高速轴相连。

电磁阻尼防舞器感应部件的导电板、导条、内端环、外端环或线圈绕组采用铜或铝材料。

电磁阻尼防舞器也可以为径向磁场结构，其既可以为内转子结构，又可以为外转子结构。

本发明的扭转电磁阻尼防舞器，当电力线舞动时，多分裂子间隔棒随电力线舞动，电磁阻尼防舞器的定子与多分裂子间隔棒的框架相对不动，不随转轴转动，转子随转轴转动，从而引起定子与转子发生相对运动，感应部件切割磁力线，产生涡流，涡流又产生与永磁体本身磁场极性相反的电磁场，这两个极性相反的电磁场互相阻碍运动，产生电涡流阻尼效应，重力摆的摆动动能转化为电涡流发热的热能，从而实现耗能作用，达到减振目的，另外，当感应部件中包含有回路或线圈时，还能够形成可控电流，电流通过控制电路消耗产生较大热量，将该热量加以利用，还能一定程度上实现扭转电磁阻尼防舞器附近的除冰的作用。

在防舞器设计上，可以利用各种摆锤质量、不同摆杆长度来达到覆盖整个舞动频率范围，使系统固有频率远离垂直振动及扭转振动的频率区间，防止系统发生共振的目的。

附图说明

图1为扭转电磁阻尼防舞器结构示意图。

图2为第一实施例中，扭转电磁阻尼防舞器沿转轴方向的结构爆炸示意图。

图3为第一实施例中，电磁阻尼防舞器结构剖分示意图。

图4为第二、四实施例中，感应部件结构示意图。

图5为第三实施例中，电磁阻尼防舞器结构剖分示意图。

图6为第五实施例中，感应部件结构示意图。

具体实施方式

扭转电磁阻尼防舞器，如图1所示，电磁阻尼防舞器主要由定子和转子构成，定子固定在多分裂子间隔棒上，定子、转子为圆盘形感应部件或励磁部件中的一种。

图2是本发明的第一实施例。电磁阻尼防舞器主要由感应部件、励磁部件、转轴7和重力摆6构成，感应部件与励磁部件为圆盘形，转轴7与外壳1通过轴承连接，两个感应部件位于励磁部件的轴向两侧，三者之间为两个气隙。感应部件主要由导电板2、导磁板3和外壳1构成，导电板2固定在导磁板3的气隙侧，导磁板3未固定导电板2的一侧固定到外壳1上，两个感应部件与转轴7通过轴承转动连接，并通过外壳1与电力线上的多分裂子间隔棒固定连接(本申请的固定连接指两部件之间以不能够发生相对运动的方式进行连接)，励磁部件主要由基板4和永磁体5构成，励磁部件与转轴7固定连接，永磁体5磁极沿圆周方向n、s交替排列，依次固定在基板4上，永磁体5磁极为轴向充磁结构或halbach阵列结构，两个重力摆6固定在转轴7伸出外壳的端部，重力摆的下端为摆锤。当电力线舞动时，多分裂子间隔棒随电力线舞动，电磁阻尼防舞器的两个感应部件与多分裂子间隔棒相对不动，不随转轴7转动，励磁部件随转轴7转动，从而引起感应部件的导电板2切割磁力线，产生涡流，涡流又产生与永磁体本身磁场极性相反的电磁场，这两个极性相反的电磁场互相阻碍运动，产生电涡流阻尼效应。重力摆的摆动动能转化为电涡流发热的热能，热能通过空气等传导消耗掉，重力摆在电涡流阻尼效应作用下，摆动幅度越来越小直到停止，电力线舞动的能量最终转化为电涡流发热的热能，实现耗能作用，达到减振防舞的目的。电磁阻尼防舞器既可以如图1所示使感应部件为定子、励磁部件为转子，也可以使励磁部件为定子、感应部件为转子。

第二实施例与第一实施例的区别点在于感应部件的结构，其余部分结构相同，第二实施例中，见图4，感应部件主要由导条12、内端环13、外端环14和导磁板72、外壳构成，在导磁板72气隙侧沿径向开槽，各个槽沿圆周方向排列，每个槽中嵌放一根导条12，各个导条12的外端与外端环14连接，各个导条12的内端与内端环13连接，该结构在电力线舞动时，能够在导磁板72的气隙侧在导条12、内端环13、外端环14中形成电流，产生热量，从而实现耗能作用，达到减振防舞的目的。

第三实施例，见图5，扭转电磁阻尼防舞器，其特征在于电磁阻尼防舞器主要由感应部件和励磁部件构成，感应部件或励磁部件为圆盘形，两个励磁部件位于感应部件的轴向两侧，三者之间为两个气隙，感应部件主要由导电板63和导磁板73构成，导电板63粘贴固定在导磁板73的两侧，励磁部件主要由基板93、永磁体103和外壳83构成，永磁体103磁极沿圆周方向n、s交替排列，依次固定在基板93上，永磁体103磁极为轴向充磁结构或halbach阵列结构，两个励磁部件与转轴7通过轴承转动连接，外壳83与多分裂子间隔棒固定连接，感应部件与转轴7固定连接，当电力线舞动时，多分裂子间隔棒随电力线舞动，电磁阻尼防舞器的两个励磁部件与外壳83相对不动，不随转轴7转动，感应部件随转轴7转动，从而引起感应部件的导电板63切割磁力线，产生涡流，涡流又产生与永磁体本身磁场极性相反的电磁场，这两个极性相反的电磁场互相阻碍运动，产生电涡流阻尼效应。重力摆的摆动转化为电涡流发热的热能，热能通过空气等传导消耗掉。重力摆在电涡流阻尼效应作用下，摆动速度越来越慢，角度越来越小直到停止。电力线振动时的能量最终转化为电涡流发热的热能，实现耗能作用，达到减振防舞的目的。电磁阻尼防舞器既可以如图5所示，使励磁部件为定子、感应部件为转子，也可以使感应部件为定子、励磁部件为转子。

第四实施例与第三实施例的区别点在于感应部件的结构，其余部分结构相同，第四实施例中，感应部件主要由导条、内端环、外端环和导磁板构成，其具体结构见图4，在导磁板的两侧分别沿径向开槽，各个槽沿圆周方向排列导条，由导条、内端环、外端环构成的整体布置在导磁板的两侧，替换实施例三中的布置在导磁板两侧的导电板，该结构在电力线舞动时，能够在导磁板的两侧在导条、内端环、外端环中形成电流，产生热量，从而实现耗能作用，达到减振防舞的目的。

第五实施例与第一实施例的区别点在于感应部件的结构，其余部分结构相同，第五实施例中，见图6，感应部件主要由绕组和导磁板75构成，在导磁板的气隙侧沿径向开槽，各个槽沿圆周方向排列，槽中嵌放线圈绕组651，线圈绕组651的引出线与控制电路652相连，控制电路652发热部分与外壳相贴合，当电力线舞动时，多分裂子间隔棒随电力线舞动，电磁阻尼防舞器的两个感应部件与外壳相对不动，不随转轴7转动，励磁部件随转轴7转动，从而引起感应部件的线圈绕组651切割磁力线，从而在线圈绕组651中产生电流，电流通过控制电路652控制损耗产生热量，实现耗能作用，达到减振目的，而且控制电路652的发热部分与外壳相贴合，从而能够将热量传导到电磁阻尼防舞器上，防舞器上有冰时将被融化，一定程度上起到除冰的作用，该实施例适用于冰雨气候、容易结冰的区域，在将振动能量消耗的同时，能够将产生的热量有效的加以利用。电磁阻尼防舞器既可以使感应部件为定子、励磁部件为转子，也可以使励磁部件为定子、感应部件为转子。

第六实施例与第五实施例的区别点在于线圈绕组的固定方式，其余部分结构相同，第六实施例中，线圈绕组粘贴固定在导磁板气隙侧。

作为替代实施例，电磁阻尼防舞器转轴与重力摆还可以通过减速器相连，重力摆与减速器的低速轴相连，电磁阻尼防舞器转轴与减速器的高速轴相连。

电磁阻尼防舞器感应部件的导电板、导条、内端环、外端环或线圈绕组采用铜或铝材料。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的发明内，本发明的保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。