本文關(guān)鍵詞：調(diào)速型筒式異步磁力耦合器傳動性能與調(diào)速性能研究

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【摘要】：調(diào)速型筒式異步磁力耦合器是基于電磁感應(yīng)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(diào)節(jié)內(nèi)、外轉(zhuǎn)子的嚙合長度來達到調(diào)節(jié)輸出轉(zhuǎn)速的目的,當(dāng)其驅(qū)動風(fēng)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(lǐng)域的各種場合,具有極其重要的工程應(yīng)用價值,所以對于調(diào)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(xué)術(shù)價值。本文對調(diào)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(diào)速型筒式異步磁力耦合器的電磁轉(zhuǎn)矩進行理論分析計算,針對雙層實心結(jié)構(gòu),采用磁路模型進行磁阻結(jié)構(gòu)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(yīng)強度,并結(jié)合轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩公式。對磁力耦合器效率公式進行推導(dǎo),得到其傳動效率表達式,并獲得效率與轉(zhuǎn)差率之和為1的結(jié)論。(2)針對磁力耦合器在靜態(tài)、瞬態(tài)下的整體磁感應(yīng)強度和氣隙磁感應(yīng)強度進行研究,得出瞬態(tài)下的整體磁感應(yīng)強度和氣隙磁感應(yīng)強度均大于靜態(tài)下的整體磁感應(yīng)強度和氣隙磁感應(yīng)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(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系,隨著轉(zhuǎn)差率的增大,電磁轉(zhuǎn)矩不斷增大,并與計算值進行比較,結(jié)果兩者具有較好的一致性;得出磁力耦合器運行效率與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系,隨著轉(zhuǎn)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(zhuǎn)差率之和為1的結(jié)論。(3)結(jié)合轉(zhuǎn)矩公式與調(diào)速時的修正系數(shù)公式推導(dǎo)得到磁力耦合器在恒負載和變負載下的調(diào)速關(guān)系式,即嚙合長度與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系或嚙合長度與輸出轉(zhuǎn)速的關(guān)系,從而可以為調(diào)速的實際應(yīng)用提供理論指導(dǎo);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(jié)果表明:恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速無法實現(xiàn)節(jié)能,而變負載調(diào)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(diào)速性能和節(jié)能性進行模擬分析,得出恒負載調(diào)速時,輸出轉(zhuǎn)速隨著輸入轉(zhuǎn)速的減小而減小,但轉(zhuǎn)速差不變,而變負載調(diào)速時,輸出轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速差均隨著輸入轉(zhuǎn)速的減小而減小。(4)研制樣機,搭建調(diào)速性能實驗平臺,測量得到調(diào)速型筒式異步磁力耦合器驅(qū)動恒轉(zhuǎn)矩負載時不同輸入轉(zhuǎn)速和不同負載轉(zhuǎn)矩下嚙合長度與輸出轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速差和轉(zhuǎn)差率的關(guān)系;測量得到調(diào)速型筒式異步磁力耦合器驅(qū)動風(fēng)機負載時,嚙合長度與輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差率的關(guān)系;恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速和變轉(zhuǎn)矩調(diào)速的實驗結(jié)果與模擬值和理論計算值都具有較好的一致性。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH139

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本文編號：1212155