本文關(guān)鍵詞：磁力耦合器傳動性能的分析與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：磁力耦合器是一種利用磁場的相互作用傳遞轉(zhuǎn)矩、并能夠通過改變永磁體盤和導(dǎo)體盤間的氣隙長度對負載轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)的傳動裝置。由于磁力耦合器的驅(qū)動側(cè)與負載側(cè)不存在硬性連接,具有過載保護、傳動平穩(wěn)等優(yōu)點,在工業(yè)生產(chǎn)中得到越來越多的應(yīng)用。因此,對磁力耦合器的傳動性能特別是傳遞轉(zhuǎn)矩的影響因素進行理論計算與實驗研究具有十分重要的現(xiàn)實意義。本文分別對磁力耦合器的傳動性能和調(diào)速性能主要做了以下的研究：首先,對氣隙靜態(tài)磁場和動態(tài)磁場進行分析計算,使用等效面電流方法推導(dǎo)出氣隙中任意一點的靜態(tài)磁感應(yīng)強度,根據(jù)等效磁路原理分析氣隙動態(tài)磁場磁通流動,進而推導(dǎo)了銅盤渦流損耗和傳遞轉(zhuǎn)矩計算模型,通過該傳遞轉(zhuǎn)矩公式計算磁力耦合器結(jié)構(gòu)參數(shù)對傳動性能的影響,為磁力耦合器的設(shè)計和改進提供參考。其次,使用有限元分析仿真軟件Ansoft Maxwell 14.0建立磁力耦合器的3D仿真模型,對磁力耦合器的氣隙靜態(tài)磁場和動態(tài)磁場進行仿真計算,得到磁力耦合器氣隙中靜態(tài)、動態(tài)磁場的磁密分布,運行時的銅盤上渦流分布和損耗以及傳遞轉(zhuǎn)矩等性能參數(shù)。最后,根據(jù)Halbach陣列特殊結(jié)構(gòu),改進磁力耦合器永磁體盤磁體排列結(jié)構(gòu),并使用有限元軟件對Halbach陣列磁力耦合器進行仿真,仿真結(jié)果表明Halbach陣列磁力耦合器較普通磁力耦合器提高了傳動性能。根據(jù)理論分析和仿真對比,搭建了磁力耦合器實驗平臺,利用一臺三相異步電機作為驅(qū)動,另外一臺三相異步電機作為模擬負載,分別在轉(zhuǎn)速差、氣隙長度變化時,對傳遞轉(zhuǎn)矩的變化進行測試,驗證理論和仿真結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：磁力耦合器 等效磁路 傳遞轉(zhuǎn)矩 有限元分析 Halbach陣列
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH139
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 引言10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究概況11-14
• 1.2.1 發(fā)展歷史及現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 磁力耦合器分類及應(yīng)用12-14
• 1.3 主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 磁力耦合器氣隙靜態(tài)磁場分析與計算16-28
• 2.1 靜態(tài)磁感應(yīng)強度解析式推導(dǎo)16-24
• 2.1.1 安培分子環(huán)流假說16-17
• 2.1.2 氣隙靜態(tài)磁感應(yīng)強度離散化求解17-22
• 2.1.3 氣隙中靜態(tài)磁感應(yīng)強度的分布22-24
• 2.2 磁力耦合器參數(shù)對靜態(tài)磁場影響24-27
• 本章小結(jié)27-28
• 第3章 耦合磁場建模及傳遞轉(zhuǎn)矩的計算28-45
• 3.1 氣隙磁場的解析模型28-32
• 3.1.1 磁力耦合器基本結(jié)構(gòu)28-30
• 3.1.2 磁路分析及計算30-32
• 3.2 磁力耦合器傳遞轉(zhuǎn)矩公式推導(dǎo)32-35
• 3.2.1 導(dǎo)體盤感應(yīng)電流分析32-34
• 3.2.2 傳遞轉(zhuǎn)矩的解析計算34-35
• 3.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)對傳遞轉(zhuǎn)矩影響35-37
• 3.4 調(diào)速型磁力耦合器傳動性能研究37-44
• 3.4.1 調(diào)速型磁力耦合器磁路分析與傳遞轉(zhuǎn)矩計算37-40
• 3.4.2 不同特性負載下的調(diào)速性能40-44
• 本章小結(jié)44-45
• 第4章 磁力耦合器氣隙磁場的有限元仿真45-63
• 4.1 電磁場的基本規(guī)律45-50
• 4.1.1 麥克斯韋方程組45-47
• 4.1.2 渦流場分析數(shù)學模型的建立47-50
• 4.2 氣隙靜態(tài)磁場有限元仿真50-52
• 4.3 氣隙瞬態(tài)磁場的三維有限元仿真52-62
• 4.3.1 3D模型建立及求解設(shè)置52-54
• 4.3.2 有限元仿真結(jié)果分析54-60
• 4.3.3 調(diào)速型磁力耦合器在應(yīng)用中的節(jié)能效果60-62
• 本章小結(jié)62-63
• 第5章 Halbach陣列式磁力耦合器設(shè)計63-72
• 5.1 Halbach陣列永磁體的特殊結(jié)構(gòu)63-65
• 5.2 基于Halbach陣列的磁力耦合器設(shè)計65-71
• 5.2.1 Halbach陣列結(jié)構(gòu)的永磁體盤66-68
• 5.2.2 Halbach陣列磁力耦合器性能分析68-71
• 本章小結(jié)71-72
• 第6章 磁力耦合器性能試驗72-84
• 6.1 搭建實驗平臺72-80
• 6.1.1 平臺硬件部分72-76
• 6.1.2 軟件部分76-80
• 6.2 樣機試驗80-83
• 本章小結(jié)83-84
• 總結(jié)84-86
• 參考文獻86-89
• 致謝89

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本文編號：382158