自動控制可調速異步盤式磁力聯(lián)軸器的設計與性能分析.pdf

1、目前使用的磁力聯(lián)軸器大多數(shù)為同步式結構,其主要特點就是通過內外轉子上的永磁體產生的磁力相互作用來傳遞轉矩,其缺點在于永磁體受到高溫易退磁從而影響其工作性能。為此,根據(jù)電磁感應原理提出了異步盤式磁力聯(lián)軸器,不但可以有效解決上述的問題,而且能夠解決機械聯(lián)軸器因剛性連接造成過大的振動問題,同時還可以實現(xiàn)電機的軟啟動。
　　 本文提出了自動控制可調速異步盤式磁力聯(lián)軸器,設計了可調速的機械結構與自動控制系統(tǒng),并且在必要時可以實現(xiàn)磁力聯(lián)軸器

2、的遠程自動控制。同時,在波動負載以及不同負載下可以實現(xiàn)高效率傳動,大大提高了磁力聯(lián)軸器的傳動效率,使磁力聯(lián)軸器應用場合更加廣泛。
　　 首先對自動控制可調速異步盤式磁力聯(lián)軸器總體方案進行設計,然后對磁場運用“場化路”法進行等效計算。其總裝置中調速裝置應用ADAMS進行運動動力學分析,調速裝置主要是控制微型電機轉動,并通過減速機構驅動雙頭螺紋絲杠運轉,實現(xiàn)主從盤之間氣隙大小調節(jié),使輸出轉速調節(jié)十分便捷與精準。為實現(xiàn)磁力聯(lián)軸器自動控

3、制要求,主要采用PLC控制微型電機,通過對PLC硬件工作臺的搭建和軟件程序的編制,以達到速度的自動調節(jié)。
　　 之后,根據(jù)電磁感應原理建立異步盤式磁力聯(lián)軸器磁場數(shù)學模型,對磁力從動盤中銅塊的磁感應電動勢、感應電流與磁傳動轉矩進行數(shù)值計算,并通過ANSOFT軟件模擬分析得到銅塊和從動盤軛上磁感應強度與功率損耗,以及對不同氣隙長度下磁力轉矩進行有限元模擬分析。為提高磁傳動轉矩,將永磁盤中的正負軸向充磁優(yōu)化為Halbach陣列排布,通

4、過模擬分析得到Halbach陣列磁極排布使主動盤內側的磁場有了明顯增強,從動盤銅塊和從動盤軛的磁感應強度也有了明顯的增強。
　　 最后,由永磁主動盤永磁體為正負軸向充磁,從動盤為深槽嵌入銅塊來設計實驗樣機。在不同氣隙長度下永磁體主動盤與從動銅盤之間轉矩傳遞進行大量的實驗研究,分析了異步盤式磁力聯(lián)軸器結構參數(shù)對轉矩與其他性能的影響,以及在不同氣隙長度與轉差率下對輸出轉速、轉矩與功率損耗關系,實驗結果與理論模擬計算的結論進行對比,驗