基于磁网络的磁场调制式磁齿轮设计方法研究

发布时间：2017-12-19 19:23

  本文关键词：基于磁网络的磁场调制式磁齿轮设计方法研究　出处：《中国舰船研究院》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 磁场调制式磁齿轮 磁网络模型 参数化编程 磁场分析 转矩特性

【摘要】：相较于传统的以机械齿轮拓扑结构为原型的磁齿轮,磁场调制式磁齿轮以其高永磁利用率、高转矩密度等特点在风力发电系统、水能发电系统、电力机车以及电力船舰推进器等领域有广泛的应用前景。现有针对磁场调制式磁齿轮的磁场分析普遍采用有限元法,尽管计算精度高,但计算速度较慢,而且不能明确反映电磁性能和设计参数之间的物理关系,不适合初选设计。为此,本文提出利用磁网络法对磁场调制式磁齿轮进行研究,并构建磁网络模型。具体而言,主要完成的工作包含以下几个方面:1、根据磁网络理论,给出了磁场调制式磁齿轮各部分等效磁势源、等效磁阻的计算方法,在此基础上建立了其物理模型。并参考电网络中的多端口网络的处理,将物理模型用数学语言进行表达,完成磁场调制式磁齿轮的数学建模,同时给出了该数学模型的求解方法。2、以全参数化编程形式实现了磁网络建模,可直接对磁网络模型中磁场调制式磁齿轮各结构参数进行修改,同时可通过对仿真剖分参数的修改实现磁网络模型的单元调整及整体剖分调整,如单元加密、结构分层、模块组合等等。3、编制了基于标量磁位、磁通计算的磁场调制式磁齿轮二维磁网络程序,并将该程序应用于磁场调制式磁齿轮的磁场调制原理及静转矩特性研究。对比有限元计算结果,表明磁网络计算既能保证一定的精度,又可节省计算时间。4、对影响磁场调制式磁齿轮的转矩传递能力的因素进行研究,应用所建立的磁网络模型从永磁体、气隙和调磁环三个方面展开工作,具体分析各结构参数等因素对磁场调制式磁齿轮的“最大静态转矩”和“转矩密度”的影响,给出了磁场调制式磁齿轮的内外转子永磁体极对数的选取方案及常见结构参数的设计准则。
【学位授予单位】：中国舰船研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH132.41

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本文编号：1309155