永磁联轴器工作特性研究

发布时间：2020-06-12 01:35

【摘要】：本文首先简要介绍了永磁联轴器的分类以及工作机理,然后综述了国内近年来研究永磁联轴器工作特性的方法。在分析了各种研究方法的优缺点之后,利用等效磁荷法与电磁场理论对八极圆筒式永磁联轴器工作特性作了研究。研究内容包括:分别建立了气隙磁场数学模型、磁转矩数学模型、涡流损耗数学模型以及涡流转矩数学模型,并通过计算实例分析了永磁联轴器各主要结构尺寸等参数对气隙磁场、磁转矩、涡流损耗、涡流转矩的影响。最后,在ANSYS中建立了八极圆筒式永磁联轴器磁场分析专用模块,利用该模块可以快速、直观的得到用户所需要的各种结果。在本文的结尾,通过实例将由磁场分析模块得到的有限元结果与由前文气隙磁场数学模型得到的解析结果进行对比,分析表明,两种结果吻合的很好,这充分说明了气隙磁场数学模型与磁场分析模块的正确性。通过本文的研究,从本质上揭示了影响圆筒式永磁联轴器工作特性的各种因素。所得出的结论对今后工程中圆筒式永磁联轴器设计以及工作特性研究都具有十分重要的意义。
【图文】：

永磁联轴器,结构示意图,内磁转子

图 1-1 永磁联轴器结构示意图1.从动轴 2.隔离套 3.外磁转子轭铁 4.外磁转子5.内磁转子 6.工作气隙 7.内磁转子轭铁 8.主动轴(2) 圆盘式永磁联轴器的工作机理圆筒式永磁联轴器为例，说明其工作机理。永磁联轴器主要隔离套组成。内、外磁转子均由径向磁化且充磁方向相反的体以不同极性沿圆周方向交替排列，并固定在低碳钢轭铁上。隔离套采用低电导率材料制造，一般为奥式体不锈钢。在转子的 N 极（S 极）与内磁转子的 N 极（S 极）相互排斥内磁转子受到的转矩为零，如图 1-2（1）所示。磁转子随主动轴转动时，开始时内磁转子由于摩擦力以及被，，所以仍处于静止状态。此时，外磁转子相对内磁转子开始由于这个角度的存在，外磁转子的 S 极（N 极）对内磁转子有一个拉动的作用，同时，外磁转子的 N 极（S 极）对内磁

示意图,永磁联轴器,圆筒式,示意图

（1）内、外磁转子无相对转角（2）内、外磁转子有相对转角图 1-2 圆筒式永磁联轴器示意图2 研究现状上世纪 80 年代，国内开始致力于永磁联轴器工作特性的研究，研究内容括气隙磁场、磁转矩、涡流损耗等方面。经过几十年的发展，研究方法逐渐多，包括经验法、半经验与半理论法、磁路法、有限元法、等效磁荷法等，诸多方法中，各种方法各有所长。文献[1]利用经验公式法计算涡流转矩与流功率，经过计算与分析，提出减小涡流功率的三个措施：采用较低的转速设计磁力泵；采用电阻率较高的材质来制造隔离套；采用小直径的永磁联轴。文献[2]利用经验公式（见第三章式 3-1）法，推导出磁转矩与内、外磁子相对转角间的关系。文献[3]在半经验模型的基础上，假定涡流在隔离套入深度的方向上服从指数分布，进而建立涡流损耗半经验与半理论模型。文[4]从磁路设计的基本原理与能量的观点出发，通过分析磁路结构以及磁路工作点，推导出磁转矩的表达式。文献[5]利用磁路原理对 15 千瓦永磁联轴
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TH133.4

【引证文献】