本文選題：永磁耦合器 + 導(dǎo)風(fēng)散熱結(jié)構(gòu)　； 參考：《太原理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：永磁耦合器是一種利用磁力驅(qū)動(dòng)技術(shù)通過磁場(chǎng)作用力實(shí)現(xiàn)力或者扭矩?zé)o接觸傳遞的新型環(huán)保傳動(dòng)裝置,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)能環(huán)保、穩(wěn)定高效等諸多優(yōu)點(diǎn)。但運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的渦流損耗引起設(shè)備溫升。其中溫度影響最嚴(yán)重的是永磁材料,當(dāng)永磁耦合器的最高溫度臨近或者超過永磁材料的安全工作溫度時(shí)會(huì)致使永磁材料出現(xiàn)不可逆的退磁現(xiàn)象,當(dāng)最高溫度達(dá)到永磁材料居里溫度時(shí),會(huì)致使永磁體失去磁性能而使永磁耦合器工作失效。所以為了避免這類情況的發(fā)生需要采取相應(yīng)的措施確保永磁材料工作在安全溫度范圍內(nèi)。本文首先對(duì)永磁耦合器的工作原理及溫度分布情況進(jìn)行分析,結(jié)果顯示最高溫度發(fā)生在外轉(zhuǎn)子上的銅盤上,同時(shí)工作氣隙存在一定的高溫滯留空氣,不利于永磁體散熱。所以針對(duì)此情況本文設(shè)計(jì)一款新型永磁耦合器導(dǎo)風(fēng)散熱結(jié)構(gòu),此結(jié)構(gòu)分為兩部分——導(dǎo)風(fēng)散熱片和進(jìn)風(fēng)孔,其中導(dǎo)風(fēng)散熱片安裝于外轉(zhuǎn)子導(dǎo)電鋼盤處,用于對(duì)外轉(zhuǎn)子進(jìn)行散熱;進(jìn)風(fēng)孔開孔于導(dǎo)電鋼盤上,用于引導(dǎo)外部流動(dòng)空氣進(jìn)入工作隙位置,使內(nèi)部高溫空氣排出,降低永磁體溫度。本文思路如下:首先對(duì)導(dǎo)風(fēng)散熱片進(jìn)行模擬,選取肋片厚度、前端肋片高度、前端肋片缺口長(zhǎng)度作為研究對(duì)象,進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn),并利用極差分析法進(jìn)行分析,利用分析結(jié)果建模仿真,得出最優(yōu)安裝個(gè)數(shù),并與未安裝導(dǎo)風(fēng)散熱片的模型進(jìn)行對(duì)比,分析其散熱效果;然后對(duì)進(jìn)風(fēng)孔進(jìn)行模擬,設(shè)計(jì)三種進(jìn)風(fēng)孔方案進(jìn)行模擬,然后利用最優(yōu)開孔形狀進(jìn)行傾斜開孔,對(duì)不同角度的傾斜孔進(jìn)行分析,得出最優(yōu)傾斜角度,最后利用仿真結(jié)果建模仿真,得出最優(yōu)開孔個(gè)數(shù),并與未開進(jìn)風(fēng)孔的模型進(jìn)行對(duì)比,分析其散熱效果;最后利用前面對(duì)導(dǎo)風(fēng)散熱片和進(jìn)風(fēng)孔的仿真結(jié)果進(jìn)行整體建模仿真及實(shí)驗(yàn)測(cè)試,并與未安裝導(dǎo)風(fēng)散熱結(jié)構(gòu)的模型進(jìn)行對(duì)比,分析整體散熱效果。結(jié)果分析如下:第一部分是對(duì)導(dǎo)風(fēng)散熱片進(jìn)行仿真研究,在單因素實(shí)驗(yàn)下,肋片最優(yōu)厚度為5mm,前端肋片高度為35mm,前端肋片缺口長(zhǎng)度為10mm,安排正交實(shí)驗(yàn),使用極差分析法顯示實(shí)際最優(yōu)方案組合為A2B2C2,然后利用最優(yōu)方案組合對(duì)導(dǎo)風(fēng)散熱片的安裝個(gè)數(shù)進(jìn)行分析,結(jié)果顯示8個(gè)導(dǎo)風(fēng)散熱片最為合適,最后的對(duì)比實(shí)驗(yàn)顯示安裝導(dǎo)風(fēng)散熱片后成功改變了外轉(zhuǎn)子導(dǎo)電鋼盤表面空氣流動(dòng)狀態(tài),可以有效引導(dǎo)表面高溫空氣向四周排出,其降溫效果達(dá)到12.2%,具有一定的導(dǎo)風(fēng)降溫功效;第二部分是對(duì)進(jìn)風(fēng)孔進(jìn)行仿真研究,在最開始安排的進(jìn)風(fēng)孔方案中發(fā)現(xiàn)圓形進(jìn)風(fēng)孔方案最為合理,緊接著進(jìn)行的傾斜開孔模擬發(fā)現(xiàn)60°的傾斜角度的散熱效果最為理想,然后利用上面模擬的結(jié)果建模,對(duì)開孔個(gè)數(shù)進(jìn)行研究,結(jié)果顯示8個(gè)60°傾斜圓形進(jìn)風(fēng)孔最為合適,最后的對(duì)比實(shí)驗(yàn)顯示對(duì)外轉(zhuǎn)子開設(shè)進(jìn)風(fēng)孔后,外轉(zhuǎn)子的最高溫度降低幅度達(dá)到12%,永磁體最高溫度降低幅度達(dá)到53%,同時(shí)進(jìn)風(fēng)孔改變了永磁體的溫度分布情況,從以前的高溫區(qū)域在中心的情況變?yōu)閮?nèi)部中心區(qū)域變?yōu)榈蜏貐^(qū)域,降溫效果顯著;第三部分是對(duì)本文設(shè)計(jì)的導(dǎo)風(fēng)散熱結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體仿真分析及實(shí)驗(yàn)測(cè)試,通過仿真對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)同時(shí)安裝導(dǎo)風(fēng)散熱片和進(jìn)風(fēng)孔后,外轉(zhuǎn)子最高溫度降低幅度達(dá)到30%,永磁體最高溫度降低幅度達(dá)到60%。通過測(cè)試結(jié)果顯示各溫度值與模擬結(jié)果誤差在10%以內(nèi),驗(yàn)證了本課題模擬方法的合理性與正確性。最后對(duì)全文相應(yīng)的研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了總結(jié),并在此基礎(chǔ)上對(duì)課題后續(xù)的研究方向進(jìn)行了展望。
[Abstract]:This paper presents a new type of permanent magnet coupler air guide heat dissipation structure , which is characterized by the following : firstly , simulating the working principle and the temperature distribution of the permanent magnet coupler to obtain the optimal installation number , and then using the simulation result to model the simulation to obtain the optimal tilt angle , and finally , using the simulation result modeling simulation to analyze the heat radiation effect of the permanent magnet . The results show that the maximum temperature of the outer rotor is reduced by 12 % , the maximum temperature of the outer rotor is reduced by 12 % , the maximum temperature of the permanent magnet is reduced to 12 % , and the maximum temperature of the permanent magnet is reduced to 12 % .
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TH132

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2105798