场路结合并考虑耦合的磁力机械分析与设计方法研究

发布时间：2024-05-21 20:39

　　论文简要回顾了磁力机械的应用和研究现状,提出了现有磁力机械设计方法中存在的局限性和不足,分析了系统研究磁力机械的场量计算和考虑多物理场间耦合效应的设计分析方法的重要意义,并根据现有研究基础给出了本文研究内容和方法。对磁力机械设计涉及的相关数理理论和方法进行提炼,给出了磁力机械设计的基础理论体系。 基于场分析方法,针对常规设计方法计算电磁参数中普遍忽略的(如磁阻、漏磁、涡流和集肤效应等)、假定的(如磁性材料特性的线性化假设等)因素及有关动态问题(如转速对电磁场分布的影响),用数值方法作了较详细的定量计算和讨论,为设计中考虑材料非线性、铁损、漏磁等因素影响提供了依据。 对磁力机械中电磁作用下的温度场问题,论文讨论了现有热分析中沿用低压电器的基于牛顿散热公式的简化算法和等效热路法等方法的局限性,并在给定热源条件下,对电磁轴承-转子系统主要部件用场分析方法进行了热分析,其结果直观地给出了温度场分布和变化规律,较准确地反应了散热体各部分热量的获取和损失、热梯度、热流密度等热参数,可作为优化结构参数设计、合理布置散热形式的参考。 在多场耦合问题中,讨论了磁力机械中多物理场耦...

【文章页数】：159 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1一1几种典型的磁力机械(2)效率高，寿命长

图1一1示出几种典型的磁力机械。磁力机械的利用磁场透过磁路传递力或扭矩的工作原理，使其与常规机械相比有很显著的应用特点。其优点主要表现在:(l)节能环保。采用永磁提供力源时无需消耗电能;在磁力泵、磁力密封等设备中，磁力驱动将轴传递动力的动密封转化为静密封，在实现动力的零泄漏传递的....

图3一3螺线管致动器模型

林(x103)1.6091.1620石0603340.2330.1510.125尸。1280·1924·5482·5265石185·5144·01015以图3一3()a所示螺线管致动器为例说明磁路法计算电磁参数时对铁磁材料的处理方法。该模型为轴对称结构，图示为对称线右半部分。定子....

图3一4螺线管致动器的两维有限元模型

B为气隙磁密，声。为真空磁导率，声dr、声。分别为定子和衔铁材料的相对磁导率，NI为磁动势，LJ、L，、L:分别为磁路在定子、衔铁和气隙部分的长度。如磁极部分截面积为Ag，则在图3一3(b)中磁力可表示为(3一2)吕A气‘、、l/NI与/产dr+乌/刀dr+2乓/了lot七O声一....

图3-5螺线管致动器假设为线性材料时的分析结果

3..22.2铁磁材料为实际非线性特性时将衔铁和定子按A3钢B一H特征线赋予材料特性，线圈和空气的相对磁导率均为产;=1，其他条件同上，同样对图3一4所示有限元模型按轴对称方式加载并求解，得磁通密度和磁力线分布如图3一6(a)所示。给出气隙部分的磁阻力分布如图3一6(b)所示。图....

本文编号：3979891