同心式永磁齒輪（Coaxial Permanent Magnetic Gear,CPMG）屬于高轉(zhuǎn)矩密度（轉(zhuǎn)矩密度為現(xiàn)有永磁電機2倍以上）、高效率運行及非接觸式動力傳遞的磁力傳動機構(gòu)。將CPMG與永磁電機相復合則可獲得體積小、重量輕且具有與CPMG相同轉(zhuǎn)矩密度的永磁復合電機。本文首先詳細介紹了永磁電機、永磁齒輪以及永磁復合電機的國內(nèi)外發(fā)展狀況,并基于上述裝置的優(yōu)、缺點,提出了一種基于同心式永磁齒輪的新型永磁復合電機（Coaxial Permanent magnet gear Composite Motor,CPCM）。分析了 CPCM 核心部件——CPMG 的機械結(jié)構(gòu)及其運行機理,建立了 CPMG的氣隙磁場數(shù)理模型,推導出CPMG調(diào)磁環(huán)所需的調(diào)制函數(shù)。初步確定了 CPMG的機械結(jié)構(gòu)參數(shù),包括傳動比、外形體積及內(nèi)外轉(zhuǎn)子的磁極對數(shù)等,并在ANSYS仿真環(huán)境,建立了所需的CPMG仿真模型。對CPMG在有、無調(diào)磁環(huán)兩種狀態(tài)下的內(nèi)、外轉(zhuǎn)子氣隙磁場進行有限元仿真和傅里葉變換,驗證了理論分析與計算結(jié)果的正確性�；贑PMG轉(zhuǎn)矩的靜態(tài)及動態(tài)兩種特性曲線,對CPMG的永磁體形狀及調(diào)磁環(huán)結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化:采... 

【文章來源】：大連交通大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【圖文】：

偏心盤式永磁齒輪Fig.l.lInvolutemagneticgear

鉿入軸?Ｎ極??圖１．１偏心盤式永磁齒輪?圖１．２外嚙合式永磁齒輪??Ｆｉｇ．１．１?Ｉｎｖｏｌｕｔｅ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｇｅａｒ?Ｆｉｇ．?１．２?Ｅｘｔｅｒｎａｌ?ｇｅａｒ?ｔｙｐｅ?ｐｅｒｍａｎｅｎｔ??ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｇｅａｒ??９％年，我國臺灣學者提出一種與機械齒輪中的錐形齒輪相類似的磁齒輪動輪的軸線和從動輪的軸線相互垂直，永磁體的Ｎ極、Ｓ極依次交叉分布。該樣機傳遞最大轉(zhuǎn)矩為〇．５４Ｗ．Ｗ?［３３］。??００１年，英國Ｋ．Ａｔａｌｌａｈ提出一種圖１．３所示的同心式永磁齒輪（Ｃｏａｘｉａｌ?ＭａＣＰＭＧ）。ＣＰＭＧ具有三層轉(zhuǎn)子，二層氣隙，其內(nèi)、外永磁體采用調(diào)磁環(huán)、外永磁體的磁極對數(shù)匹配。由于充分利用了每一塊永磁體，因此ＣＰＭＧ可高達７２ＡｉＶ．ｗ／ｗ３【３４－３５１。??－??

?大連交通大學工學碩士學位論文???２００４年，Ｋ．?Ａｔａｌｌａｈ教授又計算出了?ＣＰＭＧ內(nèi)外氣隙的磁通密度表達式，并借助??有限元分析方法，研宄了不同傳動比下的氣隙磁通密度波形，進一步驗證了理論計算的??正確性，并首次進行樣機試驗，結(jié)果表明ＣＰＭＧ運行穩(wěn)定，且運行效率可高達９７％??Ｋ．?Ａｔａｌｌａｈ提出的上述兩種結(jié)構(gòu)使ＣＰＭＧ應用前景進一步擴大，為ＣＰＭＧ與永磁電??機相結(jié)合而成的復合電機奠定了基礎(chǔ)。??２０１４年，丹麥奧爾堡大學的Ｐｅｔｅｒ?Ｏｍａｎｄ教授及其團隊提出一種永磁體內(nèi)置式永磁??齒輪拓撲結(jié)構(gòu)，如圖１．４所示，該永磁齒輪的內(nèi)轉(zhuǎn)子內(nèi)嵌安裝８塊永磁體，根據(jù)磁場聚??磁原理，８塊永磁體會形成４對磁極：在ＣＰＭＧ的外轉(zhuǎn)子安裝４４塊永磁體，形成２２對??磁極，安裝２６塊調(diào)磁極塊，該ＣＰＭＧ的傳動比為５．５：１。并研發(fā)該ＣＰＭＧ樣機，如圖??１．５所示，將該樣機的性能與幾種傳統(tǒng)機械齒輪的性能進行比較分析，結(jié)果表明該ＣＰＭＧ??的各項性能指標遠優(yōu)于傳統(tǒng)機械齒輪［３９４（）］。??

【參考文獻】：
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