介紹了全永磁式電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的主要組成及各部分結(jié)構(gòu)、原理、發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì);并針對(duì)煤礦細(xì)分場(chǎng)景進(jìn)行了驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)不同搭配,以永磁耦合器為例進(jìn)行了磁場(chǎng)、溫度場(chǎng)、機(jī)械、控制等關(guān)鍵技術(shù)分析。主要結(jié)論如下:盤徑500 mm下磁場(chǎng)轉(zhuǎn)矩傳遞能力與氣隙成反比,銅盤厚度最優(yōu)為6 mm,占空比0.75時(shí)傳遞轉(zhuǎn)矩最大;散熱片最高溫度為58.67℃,溫度處于安全范圍內(nèi);齒輪強(qiáng)度、調(diào)速溝槽接觸應(yīng)力等滿足應(yīng)力及材料變形量要求;軟啟動(dòng)加速度低于0.25 m/s2。 

【文章來源】：煤礦安全. 2020,51(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

永磁同步電機(jī)分類

永磁滾筒是外轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)，定子與軸安裝在轉(zhuǎn)子內(nèi)部，工作時(shí)膠帶、絞繩等負(fù)載直接連接轉(zhuǎn)子，不再需要額外的連接手段，電機(jī)具有更大的轉(zhuǎn)矩密度，可以廣泛應(yīng)用于帶式輸送機(jī)、絞車等設(shè)備，市場(chǎng)前景廣闊。永磁滾筒運(yùn)行效率高，全轉(zhuǎn)速范圍功率因數(shù)高，可靠性高，適應(yīng)性強(qiáng)；不需要額外的連軸結(jié)，節(jié)省安裝空間，帶式輸送機(jī)的機(jī)頭可以更加靈活的布置；適當(dāng)增加轉(zhuǎn)子表面漏磁，吸附煤中的鐵器，可起到磁選機(jī)的功效。目前，永磁滾筒礦用產(chǎn)品最高輸出功率315 k W，額定運(yùn)行轉(zhuǎn)速60～90 r/min；冷卻方式采用水冷結(jié)構(gòu)，設(shè)備需要外置變頻器及冷卻系統(tǒng)。永磁滾筒結(jié)構(gòu)圖如圖21.3 永磁耦合器

同步型耦合器結(jié)構(gòu)圖及傳動(dòng)基本模型圖3。同步型永磁耦合器可應(yīng)用于低速直驅(qū)永磁同步電機(jī)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無損傳動(dòng)的同時(shí)為永磁電機(jī)提供機(jī)械保護(hù)。耦合器結(jié)構(gòu)對(duì)稱分布，主動(dòng)盤與被動(dòng)盤皆為永磁體盤，兩盤永磁體的磁場(chǎng)在氣隙中耦合，把磁能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩傳遞。當(dāng)主動(dòng)極以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)，主動(dòng)磁極（主動(dòng)轉(zhuǎn)子上的永磁體）與從動(dòng)磁極（從動(dòng)轉(zhuǎn)子上的永磁體）產(chǎn)生的作用力P1、P2在運(yùn)動(dòng)方向上的分量是相疊加的，而垂直于運(yùn)動(dòng)方向上的分量則方向相反基本抵消。因此從動(dòng)磁極在平行于運(yùn)動(dòng)方向的力的分量作用下，隨主動(dòng)磁極以同樣的速度v運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)和力的傳遞。優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)主動(dòng)轉(zhuǎn)子與從動(dòng)轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)，無轉(zhuǎn)差。當(dāng)兩轉(zhuǎn)子間的傳遞轉(zhuǎn)矩不能滿足負(fù)載需求，從動(dòng)轉(zhuǎn)子會(huì)立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，但是過載保護(hù)時(shí)間不可過長(zhǎng)，否則永磁體會(huì)有燒毀的風(fēng)險(xiǎn)。限矩型永磁耦合器如圖4。限矩型永磁耦合器多應(yīng)用與異步電機(jī)系統(tǒng)，高效傳動(dòng)的同時(shí)可實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)功能。限矩型永磁耦合器通過滑差來自適應(yīng)負(fù)載變化，具有在負(fù)載卡死或其它扭力過大條件下使負(fù)載完全脫離電機(jī)的能力，當(dāng)負(fù)載卡死或超過限定值的時(shí)候，排斥力迫使永磁轉(zhuǎn)子移向遠(yuǎn)離銅導(dǎo)體的位置，此時(shí)離心體不再限制永磁轉(zhuǎn)子位移，氣隙將被拉大，從而減小了電機(jī)與負(fù)載之間的傳遞轉(zhuǎn)矩，電機(jī)得到完全保護(hù)。當(dāng)停止電機(jī)或卸掉負(fù)載后，其能夠自動(dòng)復(fù)位，無需操作員介入。限矩型永磁耦合器安裝時(shí)允許較大安裝誤差，安裝方便，適應(yīng)潮濕、粉塵、高低溫等惡劣工況，額定傳遞效率大于97%，明顯高于液力耦合器。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3135064