基于Halbach阵列的摆线永磁齿轮传动性能研究

发布时间：2020-02-20 08:55

【摘要】：摆线永磁齿轮属于磁耦合传动装置中的一种,它靠转子与定子上永磁体之间磁作用力来传递转矩。一般永磁齿轮是由两个转子组成,而摆线永磁齿轮是由定子和转子组成,且转子既绕定子轴公转又绕输入轴自转。摆线永磁齿轮除具有一般永磁齿轮的优点外,它还能传递更大转矩和传动比。在摆线永磁齿轮中采用Halbach阵列,漏磁明显减少,转子与定子之间的有效磁通更大,因此能传递更大的转矩和获得更高的效率。传动转矩、传动比和效率是永磁齿轮三个主要考虑对象,本论文从理论、有限元模拟、实验验证三方面对影响这三者的因素进行分析和研究。首先,总结永磁齿轮传动机构的拓扑结构和理论研究现状,将Halbach阵列应用到摆线永磁齿轮传动装置中,并以电磁场的Maxwell方程组为基础,利用等效电流法推导摆线永磁齿轮工作气隙处的磁场及其传动转矩。其次,建立摆线永磁齿轮二维模型,采用ANSYS有限元软件分析永磁体在不同排列方式下磁场分布情况及传动转矩与转角偏差、转子与定子之间偏移量、永磁体径向厚度、轭铁厚度的关系。再次,建立三维有限元分析模型,将模拟结果与二维模型进行比较,分析轴向长度对磁场分布和传动转矩的影响。最后,将永磁体采用一般结构和90。Halbach阵列分别进行实验研究,得出传动转矩值及其与传动转角的关系,对比实验值与模拟值,分析产生误差的原因。实验测试Halbach阵列型摆线永磁齿轮的传动性能。
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH132.41

【参考文献】