减小转矩脉动的磁齿轮调制环优化研究

发布时间：2023-09-28 21:42

　　磁齿轮使用永磁体在输入轴和输出轴之间传递扭矩时,没有机械接触。磁齿轮在满载时可达到大于99%的效率,在半载时具有比机械齿轮高得多的效率。对于具有较大转矩的齿轮,磁齿轮具有比机械齿轮更小、更轻、成本更低的优点。磁齿轮在现有技术条件下具有非常多的优势。由于运动部件之间没有机械接触,所以不存在磨损并且不需要润滑。过载时,磁性齿轮可以有效的防止卡死现象的出现,并且在故障转矩消除后,可以自动安全重启。磁性齿轮由两圈永久磁体组成,两圈之间有一调磁铁块。这些调磁铁块作为每个磁环的磁通路径。两侧永磁体产生的磁场可以经过永磁体调制出谐波磁场。本文比较了在不同调制环形状对于减小转矩脉动的影响,并且利用二维非线性有限元分析方法,比较了不同情况下的转矩脉动特性。转矩脉动幅值和调磁环的形状有关,而转矩脉动的计算精度和有限元剖分设置有关。本文在最佳剖分的条件下,对不同调制环形状条件下转矩脉动的计算结果进行了对比分析,为减少转矩脉动提出了适合的调制环形状。本文研究的磁齿轮结构内转子、外转子和调磁环组成,内转子采用4极,外转子采用24极,调制环采用了八种不同形状。通过在不同调制环结构条件下的仿真,得到了转矩及其脉动可...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
NOMENCLATURE
CHAPTER 1. INTRODUCTION
    1.1 IMPORTANCE OF STUDY ON MODULATOR BLOCKS OPTIMIZATION FOR REDUCINGTORQUE RIPPLE
    1.2 RESEARCH MOTIVATION
    1.3 LITERATURE REVIEW
    1.4 RESEARCH OBJECTIVES
    1.5 METHODOLOGY FOR RESEARCH
    1.6 THESIS OUTLINE
CHAPTER 2. PHYSICAL MODEL UNDERSTANDING
    2.1 BASIC DESIGN AND EXPERIMENTAL VALUES
    2.2 COMPARED FLUX-MODULATOR SHAPES
    2.3 AIR-GAP AND FLUX DENSITY
    2.4 PERFORMANCE ANALYSIS
CHAPTER 3. ANSYS MODELING
    3.1 WORKBENCH MODEL
    3.2 THE PHYSICAL STRUCTURE OF THE GEAR
    3.3 FINITE ELEMENT ANALYSIS (FEA) AND SOFTWARE SETUP
    3.4 ANSYS TRANSIENT STRUCTURAL MESHING
CHAPTER 4. RESULTS AND ANALYZING PROCESS
    4.1 TRANSIENT ANALYSIS RESULT
    4.2 MAGNETIC FIELD DISTRIBUTION AND ANALYSIS
CHAPTER 5. COMPARISON OF COLLECTED RECORDS
    5.1 COMPARISON OF INITIAL MODEL RESULTS WITH COMPARED ONES
    5.2 COMPARISON OF MODELS IN DIFFERENT GROUPS
CHAPTER 6. CONCLUSIONS AND FUTURE WORKS
    6.1 CONCLUSIONS
    6.2 FUTURE RECOMMENDATIONS
REFERENCES
ACKNOWLEDGEMENT



本文编号：3848648