双盘式磁力耦合器温度场研究

发布时间：2021-04-09 17:59

　　针对双盘式磁力耦合器高温工作下易造成永磁体退磁失效的问题,对磁力耦合器永磁体温度场进行研究。建立磁力耦合器永磁体温度场仿真模型,采用有限元分析方法对双盘式磁力耦合器永磁体温度场进行仿真;搭建试验台验证仿真结果的准确性;根据仿真结果,采用遗传算法优化的BP神经网络,对不同气隙和转差组合条件下永磁体工作的最高温度进行预测。比较仿真结果和预测结果,验证GA-BP神经网络预测模型的准确性,为双盘磁力耦合器温度场的研究提供理论参考依据。 

【文章来源】：机床与液压. 2020,48(01)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

图1 双盘式磁力耦合器结构图

以一侧“永磁体盘-铜盘”为例,用Solidworks三维软件建立双盘式磁力耦合器的仿真模型,永磁体参数设为12,如图2所示。将建好的模型导入Ansys Workbench软件中,把上述计算的热参数添加到双盘式磁力耦合器的仿真模型中。设定磁力耦合器的输入转速为1 000 r/min,环境温度为20 ℃,取气隙δ分别为4、8、12、16、20、24 mm,转差Δω分别为40、80、120、160 r/min,对不同气隙和转差组合条件下双盘式磁力耦合器永磁体温度场进行仿真分析。仿真结果如图3所示。

由上述仿真结果可以看出:相同的气隙条件下,随着转差Δω的增大,永磁体的温度逐渐升高,由式(5)可知,随着转差增大,铜盘涡流损耗增大,产生的热量也增加,传导到永磁体盘的热量增加;相同的转差条件下,随着气隙δ的增大,永磁体的温度逐渐降低,因为δ增大,铜盘和永磁体盘之间的有效磁通减小,导致铜盘的发热量减少,永磁体温度降低。当气隙相对较小,转差相对较大时,双盘式磁力耦合器永磁体的最高温度超过了永磁体的最大工作温度,永磁体会出现退磁失效问题,应避免这种危险工作状态。若要求在此类工况下工作,需要考虑安装散热设备。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]永磁磁力偶合器的温度场有限元分析[J]. 陈宏奎,张炳福,朱立平.  煤矿机电. 2017(05)
[4]可调速型盘式磁力耦合器永磁体温度场研究[J]. 郭永存,方成,王鹏彧,陈健康.  工矿自动化. 2017(08)
[5]永磁体涡流损耗与永磁同步电机温度场研究[J]. 魏雪环,兰志勇,谢先铭,廖克亮,李虎如,陈麟红.  电机与控制应用. 2015(05)
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博士论文
[1]矿用永磁磁力耦合器设计理论及实验研究[D]. 牛耀宏.中国矿业大学（北京） 2014

硕士论文
[1]磁力耦合器温度场及动态特性研究[D]. 姜玉龙.大连交通大学 2015
[2]永磁磁力耦合器设计与关键技术研究[D]. 张泽东.沈阳工业大学 2012



本文编号：3128067