盤式調(diào)速異步磁力耦合器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與性能研究.pdf

1、盤式調(diào)速異步磁力耦合器是基于電磁感應(yīng)原理，在盤式異步磁力耦合器的基礎(chǔ)上加入調(diào)速裝置而實(shí)現(xiàn)調(diào)速功能的新型磁力耦合器。作為一種新的調(diào)速技術(shù)，盤式調(diào)速異步磁力耦合器不僅具有異步磁力耦合器所具有的轉(zhuǎn)矩?zé)o接觸傳遞、隔振、過(guò)載保護(hù)、適應(yīng)惡劣環(huán)境等眾多優(yōu)點(diǎn)，而且具有調(diào)速功能，能夠?qū)崿F(xiàn)重載下電機(jī)的輕載啟動(dòng)及風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載的節(jié)能。本文基于盤式調(diào)速異步磁力耦合器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理，對(duì)其傳動(dòng)性能及調(diào)速性能進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究:
　　(1)基于矢量

2、磁位法建立了復(fù)合盤式調(diào)速異步磁力耦合器的二維數(shù)學(xué)模型，通過(guò)建立磁力耦合器各求解區(qū)域的方程，并利用邊界條件求得各區(qū)域的矢量磁位，從而得到磁力耦合器氣隙區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度，并利用Matlab軟件對(duì)軸向氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度進(jìn)行了解析計(jì)算。利用MagNet有限元仿真軟件對(duì)無(wú)導(dǎo)體轉(zhuǎn)子時(shí)的靜態(tài)氣隙磁場(chǎng)、有導(dǎo)體轉(zhuǎn)子時(shí)的靜態(tài)與瞬態(tài)氣隙磁場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，結(jié)果表明，解析計(jì)算結(jié)果與模擬結(jié)果具有較好的一致性。
　　(2)利用MagNet有限元仿真軟件對(duì)磁力耦合

3、器的傳動(dòng)性能進(jìn)行模擬分析，分析了氣隙厚度、齒槽比、槽數(shù)、極弧系數(shù)等參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)矩及軸向力的影響。結(jié)果表明:轉(zhuǎn)矩與軸向力隨氣隙厚度的增大而減小;磁力耦合器外徑尺寸一定時(shí)，當(dāng)齒槽比為1/4，內(nèi)外徑比為1.7，極弧系數(shù)為0.8或0.9時(shí)磁力耦合器具有較高的轉(zhuǎn)矩密度;當(dāng)保持齒槽比不變時(shí)，轉(zhuǎn)矩與軸向力隨槽數(shù)的增加而增大。
　　(3)對(duì)磁力耦合器的機(jī)械特性與調(diào)速性能進(jìn)行了研究，確定了磁力耦合器的穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)間，分析了恒定負(fù)載及風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載的調(diào)速原

4、理。利用MagNet有限元軟件對(duì)磁力耦合器的調(diào)速過(guò)程進(jìn)行了模擬，分析了不同負(fù)載、輸入轉(zhuǎn)速、軸向移動(dòng)速度對(duì)調(diào)速過(guò)程的影響。通過(guò)分析得到輸出轉(zhuǎn)速隨氣隙厚度的增大而減小，實(shí)現(xiàn)了調(diào)速功能;在相同氣隙與負(fù)載下，輸出轉(zhuǎn)速隨輸入轉(zhuǎn)速的增大而增大，但轉(zhuǎn)速差基本相同;永磁轉(zhuǎn)子軸向移動(dòng)速度越小，調(diào)速過(guò)程中轉(zhuǎn)矩與軸向力的變化越平緩。
　　(4)對(duì)磁力耦合器的靜態(tài)氣隙磁場(chǎng)、滑脫點(diǎn)及恒定負(fù)載的調(diào)速過(guò)程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，無(wú)導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與有導(dǎo)體轉(zhuǎn)子時(shí)的