本文關鍵詞：調速型筒式異步磁力耦合器傳動性能與調速性能研究

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【摘要】：調速型筒式異步磁力耦合器是基于電磁感應原理工作的一種新型傳動裝置,它不僅具有傳統(tǒng)磁力耦合器諸如隔震、無接觸傳動、過載保護等優(yōu)點,同時還可以根據(jù)實際工況調節(jié)內、外轉子的嚙合長度來達到調節(jié)輸出轉速的目的,當其驅動風機和泵類負載時,能起到很好的節(jié)能效果。因此,磁力耦合器正廣泛地運用于機械傳動領域的各種場合,具有極其重要的工程應用價值,所以對于調速型筒式異步磁力耦合器的理論研究也就具有十分重要的學術價值。本文對調速型筒式異步磁力耦合器進行了如下幾個方面的研究:(1)對調速型筒式異步磁力耦合器的電磁轉矩進行理論分析計算,針對雙層實心結構,采用磁路模型進行磁阻結構分析,使用等效磁路法得到磁力耦合器的主磁阻、漏磁阻和磁動勢,通過基爾霍夫電壓與電流定律求得磁力耦合器靜態(tài)下的氣隙磁感應強度,并結合轉矩計算公式與三維修正系數(shù)公式得到磁力耦合器的最終轉矩公式。對磁力耦合器效率公式進行推導,得到其傳動效率表達式,并獲得效率與轉差率之和為1的結論。(2)針對磁力耦合器在靜態(tài)、瞬態(tài)下的整體磁感應強度和氣隙磁感應強度進行研究,得出瞬態(tài)下的整體磁感應強度和氣隙磁感應強度均大于靜態(tài)下的整體磁感應強度和氣隙磁感應強度;針對銅層的電流密度分布進行研究,同時得出影響磁力耦合器傳動性能的軸向電流密度分布規(guī)律為電流密度的最大值在銅層中間位置,并沿軸向逐漸減小;模擬得到磁力耦合器電磁轉矩與轉差率的關系,隨著轉差率的增大,電磁轉矩不斷增大,并與計算值進行比較,結果兩者具有較好的一致性;得出磁力耦合器運行效率與轉差率的關系,隨著轉差率的增大,磁力耦合器的傳動效率不斷減小,且驗證了效率與轉差率之和為1的結論。(3)結合轉矩公式與調速時的修正系數(shù)公式推導得到磁力耦合器在恒負載和變負載下的調速關系式,即嚙合長度與轉差率的關系或嚙合長度與輸出轉速的關系,從而可以為調速的實際應用提供理論指導;對磁力耦合器在不同負載下的節(jié)能性進行理論和模擬分析,結果表明:恒轉矩調速無法實現(xiàn)節(jié)能,而變負載調速具有較好的節(jié)能效果;運用Magnet軟件對恒負載和變負載下磁力耦合器的調速性能和節(jié)能性進行模擬分析,得出恒負載調速時,輸出轉速隨著輸入轉速的減小而減小,但轉速差不變,而變負載調速時,輸出轉速與轉速差均隨著輸入轉速的減小而減小。(4)研制樣機,搭建調速性能實驗平臺,測量得到調速型筒式異步磁力耦合器驅動恒轉矩負載時不同輸入轉速和不同負載轉矩下嚙合長度與輸出轉速、轉速差和轉差率的關系;測量得到調速型筒式異步磁力耦合器驅動風機負載時,嚙合長度與輸出轉速和轉差率的關系;恒轉矩調速和變轉矩調速的實驗結果與模擬值和理論計算值都具有較好的一致性。
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH139

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本文編號：1212155