磁力驅(qū)動(dòng)泵傳動(dòng)效率的研究與分析.pdf

1、磁力驅(qū)動(dòng)泵是將現(xiàn)代磁學(xué)原理和新密封技術(shù)應(yīng)用于普通離心泵而發(fā)展起來的一種新型泵，它利用磁力聯(lián)軸器實(shí)現(xiàn)扭矩的無接觸傳遞，徹底解決了傳動(dòng)軸處的泄漏問題，達(dá)到完全無泄漏的效果，因而廣泛應(yīng)用于核工業(yè)和化工等特殊行業(yè)中。近年來隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，磁力驅(qū)動(dòng)泵的研究取得了一些理論成果，但仍然存在一些技術(shù)難題，如尋求精確的磁路求解法、渦流問題、高溫問題、監(jiān)控問題、滑動(dòng)軸承和磁鋼材料等限制了磁力驅(qū)動(dòng)泵的應(yīng)用。
　　 本文從磁力驅(qū)動(dòng)泵的發(fā)展現(xiàn)狀及研

2、究特點(diǎn)出發(fā)，針對磁力驅(qū)動(dòng)泵的傳動(dòng)效率問題，應(yīng)用電磁場有限元分析技術(shù)，對不同永磁體排列方式的磁力聯(lián)軸器內(nèi)部磁場和渦流場進(jìn)行研究分析，為高效磁力泵的設(shè)計(jì)與研究提供一定的理論基礎(chǔ)。本文主要工作和結(jié)論如下：
　　 1.總結(jié)磁力驅(qū)動(dòng)泵的發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀并進(jìn)行簡要分析，確定了基本研究路線；闡述了磁力聯(lián)軸器傳動(dòng)的工作原理、應(yīng)用特點(diǎn)以及磁力驅(qū)動(dòng)泵在發(fā)展過程中亟需解決的主要問題。
　　 2.分析磁力驅(qū)動(dòng)泵特有的各項(xiàng)能量損失產(chǎn)生的原因、影

3、響因素以及控制方法；總結(jié)各項(xiàng)能量損失功率常用的計(jì)算方法及工程上常用的計(jì)算公式，為分析和控制磁力聯(lián)軸器隔離套中渦流損失提供理論依據(jù)。
　　 3.利用AutoCAD軟件設(shè)計(jì)磁力聯(lián)軸器上不同永磁體的排列方式，采用ANSYS軟件分析不同永磁體排列方式形成的磁場特點(diǎn)，其中Halbach陣列永磁體具有很好的單邊聚磁特性，故將其應(yīng)用于磁力聯(lián)軸器中以提高工作氣隙中的磁場強(qiáng)度。
　　 4.基于Maxwell方程組，利用ANSYS對不同永磁

4、體排列方式的磁力聯(lián)軸器建立二維分析模型，對其工作氣隙磁場進(jìn)行求解計(jì)算。分析研究磁力線、磁場強(qiáng)度以及隔離套中的渦流分布特點(diǎn)；計(jì)算不同永磁體排列方式的磁力聯(lián)軸器的傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩值并進(jìn)行對比分析，結(jié)果表明Halbach型磁力聯(lián)軸器傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩較普通排列明顯提高；分析不同轉(zhuǎn)角差、隔離套相對磁導(dǎo)率、工作氣隙厚度、永磁體厚度和軛鐵厚度對傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩的影響。
　　 5.利用ANSYS對磁力聯(lián)軸器的渦流場進(jìn)行瞬態(tài)分析，計(jì)算不同永磁體排列方式的磁力聯(lián)軸器中渦流