永磁行星齒輪電機(jī)設(shè)計(jì)及有限元分析
發(fā)布時(shí)間:2020-12-18 18:13
本文針對(duì)智能機(jī)電系統(tǒng)所需的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),以節(jié)能與智能化為研究目的,設(shè)計(jì)出高性能的永磁行星齒輪電機(jī),以提升運(yùn)輸動(dòng)力系統(tǒng)輸出功率。整體創(chuàng)新設(shè)計(jì)與非接觸式電機(jī)傳動(dòng)概念除了可應(yīng)用在電動(dòng)汽車,也可拓展應(yīng)用到機(jī)械臂、無(wú)人搬運(yùn)車等行業(yè)。本文從永磁行星齒輪電機(jī)的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)角度,對(duì)其槽半徑、定子槽寬、定子極靴的厚度、定子線圈匝數(shù)、定子外徑詳細(xì)分析,獲得了優(yōu)化后的磁齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)參數(shù),并根據(jù)根據(jù)有限元分析得出磁場(chǎng)分布,得出磁場(chǎng)合理性分析。最后加工永磁行星齒輪電機(jī)的樣機(jī),實(shí)驗(yàn)得出傳遞轉(zhuǎn)矩性能。通過(guò)仿真結(jié)果和測(cè)量結(jié)果對(duì)比后,說(shuō)明優(yōu)化后的永磁行星齒輪電機(jī)的磁路是正確的,轉(zhuǎn)矩滿足設(shè)計(jì)要求,該類永磁行星齒輪電機(jī)為有效降低運(yùn)輸用動(dòng)力系統(tǒng)體積與重量,提高續(xù)航能力提供了參考和應(yīng)用價(jià)值。
【文章來(lái)源】:微電機(jī). 2020年07期 北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:4 頁(yè)
【部分圖文】:
仿真值和測(cè)量值轉(zhuǎn)矩對(duì)比
本文設(shè)計(jì)的永磁行星齒輪電機(jī)用于電動(dòng)汽車試驗(yàn)樣機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),永磁行星齒輪的設(shè)計(jì)要求和主要設(shè)計(jì)參數(shù)如表 1 所示。圖1顯示了永磁行星齒輪電機(jī)的電磁場(chǎng)求解域模型,該模型主要由4個(gè)主要組件組成,即定子,轉(zhuǎn)子(永磁外齒圈),永磁太陽(yáng)齒輪,永磁行星齒輪。電磁場(chǎng)分析主要針對(duì)上述部件進(jìn)行參數(shù)的優(yōu)化。表1 永磁行星齒輪電機(jī)幾何參數(shù) 參數(shù) 參數(shù)值 定子槽數(shù) 36 定子內(nèi)徑/mm 70.6 定子外徑/mm 100 永磁體材料 NeFe35 線圈匝數(shù) 50 線徑/mm 1.02 氣隙/mm 0.6 永磁太陽(yáng)輪極對(duì)數(shù)(對(duì)) 6 永磁行星輪極對(duì)數(shù)(對(duì)) 3 永磁外轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)(對(duì)) 24 永磁內(nèi)齒極對(duì)數(shù)(對(duì)) 12 跨槽距 6 匝數(shù)(匝) 60 永磁體厚度/mm 13
從圖2(a)可以看出,當(dāng)磁極角α為60°時(shí),極靴厚度dm為1.30mm,傳遞轉(zhuǎn)矩F達(dá)到最大值,并由此看出磁極角變化對(duì)氣隙磁通密度的影響,相應(yīng)的關(guān)系曲線如圖2(b)所示。從圖2(b)可以看出,磁極角α在60°對(duì)應(yīng)極靴下的氣隙磁通密度在永磁輪和行星輪之間呈現(xiàn)的周期變化趨勢(shì),峰值達(dá)到了 1.0T。1.2 槽寬優(yōu)化對(duì)磁通密度的影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種可改善傳動(dòng)穩(wěn)定性的混合勵(lì)磁型磁齒輪研究[J]. 井立兵,陳俊霖,張廷. 振動(dòng)與沖擊. 2019(17)
[2]電動(dòng)汽車用混合勵(lì)磁場(chǎng)調(diào)制電機(jī)設(shè)計(jì)研究[J]. 駱繼明,孔婉琦,張洋,黃全振,黃明明. 電氣傳動(dòng). 2019(06)
[3]永磁復(fù)合電機(jī)直驅(qū)游梁式抽油機(jī)的應(yīng)用[J]. 龔宇,周和平,胡松華,鄒正輝,江建中,林祥生,章華敏,承長(zhǎng)清. 石油學(xué)報(bào). 2018(08)
本文編號(hào):2924380
【文章來(lái)源】:微電機(jī). 2020年07期 北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:4 頁(yè)
【部分圖文】:
仿真值和測(cè)量值轉(zhuǎn)矩對(duì)比
本文設(shè)計(jì)的永磁行星齒輪電機(jī)用于電動(dòng)汽車試驗(yàn)樣機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),永磁行星齒輪的設(shè)計(jì)要求和主要設(shè)計(jì)參數(shù)如表 1 所示。圖1顯示了永磁行星齒輪電機(jī)的電磁場(chǎng)求解域模型,該模型主要由4個(gè)主要組件組成,即定子,轉(zhuǎn)子(永磁外齒圈),永磁太陽(yáng)齒輪,永磁行星齒輪。電磁場(chǎng)分析主要針對(duì)上述部件進(jìn)行參數(shù)的優(yōu)化。表1 永磁行星齒輪電機(jī)幾何參數(shù) 參數(shù) 參數(shù)值 定子槽數(shù) 36 定子內(nèi)徑/mm 70.6 定子外徑/mm 100 永磁體材料 NeFe35 線圈匝數(shù) 50 線徑/mm 1.02 氣隙/mm 0.6 永磁太陽(yáng)輪極對(duì)數(shù)(對(duì)) 6 永磁行星輪極對(duì)數(shù)(對(duì)) 3 永磁外轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)(對(duì)) 24 永磁內(nèi)齒極對(duì)數(shù)(對(duì)) 12 跨槽距 6 匝數(shù)(匝) 60 永磁體厚度/mm 13
從圖2(a)可以看出,當(dāng)磁極角α為60°時(shí),極靴厚度dm為1.30mm,傳遞轉(zhuǎn)矩F達(dá)到最大值,并由此看出磁極角變化對(duì)氣隙磁通密度的影響,相應(yīng)的關(guān)系曲線如圖2(b)所示。從圖2(b)可以看出,磁極角α在60°對(duì)應(yīng)極靴下的氣隙磁通密度在永磁輪和行星輪之間呈現(xiàn)的周期變化趨勢(shì),峰值達(dá)到了 1.0T。1.2 槽寬優(yōu)化對(duì)磁通密度的影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種可改善傳動(dòng)穩(wěn)定性的混合勵(lì)磁型磁齒輪研究[J]. 井立兵,陳俊霖,張廷. 振動(dòng)與沖擊. 2019(17)
[2]電動(dòng)汽車用混合勵(lì)磁場(chǎng)調(diào)制電機(jī)設(shè)計(jì)研究[J]. 駱繼明,孔婉琦,張洋,黃全振,黃明明. 電氣傳動(dòng). 2019(06)
[3]永磁復(fù)合電機(jī)直驅(qū)游梁式抽油機(jī)的應(yīng)用[J]. 龔宇,周和平,胡松華,鄒正輝,江建中,林祥生,章華敏,承長(zhǎng)清. 石油學(xué)報(bào). 2018(08)
本文編號(hào):2924380
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