深槽式鼠籠轉(zhuǎn)子異步磁力聯(lián)軸器電磁場(chǎng)分析與計(jì)算
發(fā)布時(shí)間:2021-03-25 20:56
鼠籠轉(zhuǎn)子異步磁力聯(lián)軸器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理設(shè)計(jì)的,它的研制有效的解決了同步磁力聯(lián)軸器在高溫條件下運(yùn)行時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體退磁問題,進(jìn)一步拓展了磁力聯(lián)軸器的運(yùn)用范圍。本文所研究的深槽式鼠籠轉(zhuǎn)子異步磁力聯(lián)軸器是在前人研究的基礎(chǔ)上,采用一種深槽式鼠籠結(jié)構(gòu),使得鼠籠轉(zhuǎn)子異步磁力聯(lián)軸器的運(yùn)行性能得到很大的提高。本文分析了鼠籠轉(zhuǎn)子異步磁力聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則及應(yīng)注意的問題。運(yùn)用磁路、電路及電磁關(guān)系相結(jié)合的方法建立了該磁力聯(lián)軸器的理論研究模型,用等效磁路法分析了磁力聯(lián)軸器的內(nèi)部磁場(chǎng),將外轉(zhuǎn)子等效為異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組,運(yùn)用多層理論結(jié)合等值電路推導(dǎo)出內(nèi)轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流的計(jì)算公式。進(jìn)行了鼠籠轉(zhuǎn)子異步磁力聯(lián)軸器的損耗分析和功率及效率的計(jì)算,在進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計(jì)算時(shí)把轉(zhuǎn)矩分為齒槽轉(zhuǎn)矩和電磁轉(zhuǎn)矩兩部分進(jìn)行計(jì)算,前人在計(jì)算時(shí)多沒有考慮到齒槽轉(zhuǎn)矩的存在。使用ANSYS有限元軟件對(duì)鼠籠轉(zhuǎn)子異步磁力聯(lián)軸器的空載磁場(chǎng)進(jìn)行分析,能直觀的看到磁力聯(lián)軸器內(nèi)部磁力線分布圖及磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量圖等,對(duì)影響空載磁場(chǎng)的因素進(jìn)行了模擬分析,為優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。最后我們進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究,對(duì)磁力聯(lián)軸器的傳動(dòng)性能和理論分析的正確性進(jìn)行了驗(yàn)證。
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 磁力聯(lián)軸器的國(guó)內(nèi)外研究概況
1.3 目前常用磁力聯(lián)軸器的分類、原理及特點(diǎn)
1.3.1 同步磁力聯(lián)軸器
1.3.2 異步耐高溫磁力聯(lián)軸器
1.4 磁力傳動(dòng)中磁場(chǎng)的計(jì)算方法
1.5 本課題的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 鼠籠磁力聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)
2.1 內(nèi)轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)
2.1.1 內(nèi)轉(zhuǎn)子外形尺寸的確定
2.1.2 內(nèi)轉(zhuǎn)子槽數(shù)與槽形的確定
2.2 外轉(zhuǎn)子磁路設(shè)計(jì)
2.2.1 永磁材料的選擇
2.2.2 永磁體尺寸設(shè)計(jì)
2.2.3 永磁體的最佳工作點(diǎn)
2.3 隔離套的設(shè)計(jì)
第三章 鼠籠磁力聯(lián)軸器的磁場(chǎng)分析與磁路計(jì)算
3.1 磁路法基本原理
3.2 磁力聯(lián)軸器的磁場(chǎng)磁路分析
3.2.1 永磁體等效為磁通源或磁動(dòng)勢(shì)
3.2.2 空載磁場(chǎng)分析及其等效磁路的計(jì)算
3.2.3 負(fù)載磁場(chǎng)分析及其等效磁路的計(jì)算
第四章 鼠籠磁力聯(lián)軸器的電磁計(jì)算
4.1 內(nèi)轉(zhuǎn)子等值電路
4.2 電阻的計(jì)算
4.3 電抗的計(jì)算
4.3.1 主電抗的計(jì)算
4.3.2 漏電抗的計(jì)算
4.4 集膚效應(yīng)與槽高的關(guān)系及對(duì)電流的影響
4.5 內(nèi)轉(zhuǎn)子電流的計(jì)算
第五章 鼠籠磁力聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩計(jì)算與功率損耗分析
5.1 損耗分析
5.1.1 隔離套損耗
5.1.2 銅損耗
5.1.3 鐵損耗
5.1.4 機(jī)械損耗
5.2 效率計(jì)算
5.3 轉(zhuǎn)矩的計(jì)算
5.3.1 齒槽轉(zhuǎn)矩的求解
5.3.2 電磁轉(zhuǎn)矩的求解
5.3.3 總轉(zhuǎn)矩的求解
第六章 鼠籠磁力聯(lián)軸器磁場(chǎng)的有限元分析
6.1 電磁場(chǎng)計(jì)算有限元法簡(jiǎn)介
6.2 電磁場(chǎng)計(jì)算方程
6.3 有限元分析軟件ANSYS介紹
6.4 磁力聯(lián)軸器空載磁場(chǎng)的分析步驟
6.5 影響空載氣隙磁場(chǎng)因素的模擬分析
6.5.1 磁極對(duì)數(shù)對(duì)氣隙磁場(chǎng)的影響
6.5.2 永磁體厚度對(duì)氣隙磁場(chǎng)的影響
6.5.3 氣隙長(zhǎng)度對(duì)氣隙磁場(chǎng)的影響
6.5.4 槽數(shù)對(duì)氣隙磁場(chǎng)的影響
6.5.5 槽寬對(duì)氣隙磁場(chǎng)的影響
6.5.6 槽高對(duì)氣隙磁場(chǎng)的影響
第七章 實(shí)驗(yàn)與分析
7.1 實(shí)驗(yàn)裝置
7.2 實(shí)驗(yàn)參數(shù)及內(nèi)容
7.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
第八章 總結(jié)與展望
8.1 總結(jié)
8.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]磁傳動(dòng)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展[J]. 王洪群,虞培清,章志耿. 重型機(jī)械. 2006(06)
[2]磁力泵磁性聯(lián)軸器的磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算[J]. 孔繁余,陳剛,曹衛(wèi)東,孫建,季建剛. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2006(11)
[3]ANSYS軟件在永磁同步發(fā)電機(jī)空載磁場(chǎng)分析中的應(yīng)用[J]. 敖惠君,劉景林,喬璐. 微電機(jī)(伺服技術(shù)). 2006(08)
[4]電磁感應(yīng)式磁力聯(lián)軸器中隔離套的渦流分析與計(jì)算[J]. 楊超君,馬宏亮,蔣生發(fā). 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2005(05)
[5]永磁同步電機(jī)氣隙磁密影響因素的分析[J]. 趙朝會(huì),李遂亮,王新威,王永田. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(03)
[6]異步電機(jī)轉(zhuǎn)子感應(yīng)非正弦電流時(shí)的導(dǎo)條損耗[J]. 吳新振,王祥珩,羅成. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2005(17)
[7]電磁感應(yīng)式磁力聯(lián)軸器的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 楊超君,蔣生發(fā). 排灌機(jī)械. 2004(06)
[8]新型耐高溫磁力聯(lián)軸器參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)及分析[J]. 馬宏亮,揚(yáng)超君,趙彥清. 排灌機(jī)械. 2004(01)
[9]磁力驅(qū)動(dòng)器渦流損失的研究[J]. 趙克中,徐成海,竇淑萍,劉芳,安芝賢. 化工機(jī)械. 2003(06)
[10]ANSYS軟件對(duì)電機(jī)磁場(chǎng)的分析[J]. 徐海峰,辛慧源. 電子與封裝. 2003(02)
碩士論文
[1]永磁聯(lián)軸器工作特性研究[D]. 高秀峰.吉林大學(xué) 2006
[2]懸浮式磁力泵設(shè)計(jì)方法的研究[D]. 曹衛(wèi)東.江蘇大學(xué) 2003
本文編號(hào):3100314
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 磁力聯(lián)軸器的國(guó)內(nèi)外研究概況
1.3 目前常用磁力聯(lián)軸器的分類、原理及特點(diǎn)
1.3.1 同步磁力聯(lián)軸器
1.3.2 異步耐高溫磁力聯(lián)軸器
1.4 磁力傳動(dòng)中磁場(chǎng)的計(jì)算方法
1.5 本課題的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 鼠籠磁力聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)
2.1 內(nèi)轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)
2.1.1 內(nèi)轉(zhuǎn)子外形尺寸的確定
2.1.2 內(nèi)轉(zhuǎn)子槽數(shù)與槽形的確定
2.2 外轉(zhuǎn)子磁路設(shè)計(jì)
2.2.1 永磁材料的選擇
2.2.2 永磁體尺寸設(shè)計(jì)
2.2.3 永磁體的最佳工作點(diǎn)
2.3 隔離套的設(shè)計(jì)
第三章 鼠籠磁力聯(lián)軸器的磁場(chǎng)分析與磁路計(jì)算
3.1 磁路法基本原理
3.2 磁力聯(lián)軸器的磁場(chǎng)磁路分析
3.2.1 永磁體等效為磁通源或磁動(dòng)勢(shì)
3.2.2 空載磁場(chǎng)分析及其等效磁路的計(jì)算
3.2.3 負(fù)載磁場(chǎng)分析及其等效磁路的計(jì)算
第四章 鼠籠磁力聯(lián)軸器的電磁計(jì)算
4.1 內(nèi)轉(zhuǎn)子等值電路
4.2 電阻的計(jì)算
4.3 電抗的計(jì)算
4.3.1 主電抗的計(jì)算
4.3.2 漏電抗的計(jì)算
4.4 集膚效應(yīng)與槽高的關(guān)系及對(duì)電流的影響
4.5 內(nèi)轉(zhuǎn)子電流的計(jì)算
第五章 鼠籠磁力聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩計(jì)算與功率損耗分析
5.1 損耗分析
5.1.1 隔離套損耗
5.1.2 銅損耗
5.1.3 鐵損耗
5.1.4 機(jī)械損耗
5.2 效率計(jì)算
5.3 轉(zhuǎn)矩的計(jì)算
5.3.1 齒槽轉(zhuǎn)矩的求解
5.3.2 電磁轉(zhuǎn)矩的求解
5.3.3 總轉(zhuǎn)矩的求解
第六章 鼠籠磁力聯(lián)軸器磁場(chǎng)的有限元分析
6.1 電磁場(chǎng)計(jì)算有限元法簡(jiǎn)介
6.2 電磁場(chǎng)計(jì)算方程
6.3 有限元分析軟件ANSYS介紹
6.4 磁力聯(lián)軸器空載磁場(chǎng)的分析步驟
6.5 影響空載氣隙磁場(chǎng)因素的模擬分析
6.5.1 磁極對(duì)數(shù)對(duì)氣隙磁場(chǎng)的影響
6.5.2 永磁體厚度對(duì)氣隙磁場(chǎng)的影響
6.5.3 氣隙長(zhǎng)度對(duì)氣隙磁場(chǎng)的影響
6.5.4 槽數(shù)對(duì)氣隙磁場(chǎng)的影響
6.5.5 槽寬對(duì)氣隙磁場(chǎng)的影響
6.5.6 槽高對(duì)氣隙磁場(chǎng)的影響
第七章 實(shí)驗(yàn)與分析
7.1 實(shí)驗(yàn)裝置
7.2 實(shí)驗(yàn)參數(shù)及內(nèi)容
7.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
第八章 總結(jié)與展望
8.1 總結(jié)
8.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]磁傳動(dòng)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展[J]. 王洪群,虞培清,章志耿. 重型機(jī)械. 2006(06)
[2]磁力泵磁性聯(lián)軸器的磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算[J]. 孔繁余,陳剛,曹衛(wèi)東,孫建,季建剛. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2006(11)
[3]ANSYS軟件在永磁同步發(fā)電機(jī)空載磁場(chǎng)分析中的應(yīng)用[J]. 敖惠君,劉景林,喬璐. 微電機(jī)(伺服技術(shù)). 2006(08)
[4]電磁感應(yīng)式磁力聯(lián)軸器中隔離套的渦流分析與計(jì)算[J]. 楊超君,馬宏亮,蔣生發(fā). 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2005(05)
[5]永磁同步電機(jī)氣隙磁密影響因素的分析[J]. 趙朝會(huì),李遂亮,王新威,王永田. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(03)
[6]異步電機(jī)轉(zhuǎn)子感應(yīng)非正弦電流時(shí)的導(dǎo)條損耗[J]. 吳新振,王祥珩,羅成. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2005(17)
[7]電磁感應(yīng)式磁力聯(lián)軸器的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 楊超君,蔣生發(fā). 排灌機(jī)械. 2004(06)
[8]新型耐高溫磁力聯(lián)軸器參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)及分析[J]. 馬宏亮,揚(yáng)超君,趙彥清. 排灌機(jī)械. 2004(01)
[9]磁力驅(qū)動(dòng)器渦流損失的研究[J]. 趙克中,徐成海,竇淑萍,劉芳,安芝賢. 化工機(jī)械. 2003(06)
[10]ANSYS軟件對(duì)電機(jī)磁場(chǎng)的分析[J]. 徐海峰,辛慧源. 電子與封裝. 2003(02)
碩士論文
[1]永磁聯(lián)軸器工作特性研究[D]. 高秀峰.吉林大學(xué) 2006
[2]懸浮式磁力泵設(shè)計(jì)方法的研究[D]. 曹衛(wèi)東.江蘇大學(xué) 2003
本文編號(hào):3100314
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