永磁耦合器因其具有柔性啟動(dòng)、高效節(jié)能的特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用在旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備上。但是其在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生一定的渦流損耗,而渦流損耗是永磁耦合器最主要的發(fā)熱源,它會(huì)導(dǎo)致永磁耦合器在工作過程中產(chǎn)生一定的溫升,發(fā)熱嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響永磁體的磁性能,進(jìn)而影響永磁耦合器的正常運(yùn)行。本課題以風(fēng)冷型盤式永磁耦合器為樣機(jī),通過改進(jìn)永磁耦合器的風(fēng)冷散熱結(jié)構(gòu)來改善永磁耦合器的發(fā)熱問題,從而降低永磁體的工作溫度,保證永磁耦合器安全高效運(yùn)行。首先,針對(duì)重載工況下永磁耦合器的流體場(chǎng)和溫度場(chǎng)的分布情況進(jìn)行分析,并在此基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的改進(jìn)措施;其次,對(duì)風(fēng)冷散熱結(jié)構(gòu)中的通風(fēng)孔進(jìn)行研究,分別對(duì)通風(fēng)孔的形狀、偏心距、直徑、傾斜度、個(gè)數(shù)進(jìn)行仿真分析,得出最優(yōu)的冷卻方案;然后,對(duì)風(fēng)冷散熱結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)風(fēng)散熱片進(jìn)行研究,分別對(duì)導(dǎo)風(fēng)散熱片的形狀、厚度、高度、個(gè)數(shù)進(jìn)行仿真分析,得出最優(yōu)的冷卻方案;最后,對(duì)永磁耦合器關(guān)鍵部件的機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行應(yīng)力場(chǎng)校驗(yàn),以保證對(duì)永磁耦合器進(jìn)行散熱結(jié)構(gòu)改進(jìn)后其機(jī)械強(qiáng)度能夠滿足正常運(yùn)行要求。通過對(duì)比分析改進(jìn)前后永磁耦合器的溫度場(chǎng)圖,風(fēng)冷散熱結(jié)構(gòu)明顯降低了永磁耦合器和永磁體的溫度,起到了明顯的散熱降溫效果。并且風(fēng)冷散熱結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的空氣阻力較小,基本不影響永磁耦合器的正常運(yùn)行。數(shù)值仿真結(jié)果表明該方法對(duì)改善重載工況下永磁耦合器的發(fā)熱問題具有重要意義。
【學(xué)位單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN622
【部分圖文】：

盤 2、驅(qū)動(dòng)軸 3、永磁體盤 4、控制器 5、負(fù)圖 2-1 永磁耦合器結(jié)構(gòu)圖ig. 2-1 Sructural diagram of permanent magnet couple載起動(dòng) （b）加速運(yùn)轉(zhuǎn) （c）穩(wěn)定狀圖 2-2 永磁耦合器的軟起動(dòng)工作原理圖g. 2-2 Soft start principle of permanent magnet couple前通過控制器將永磁耦合器導(dǎo)體盤和永磁體動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，這時(shí)連接于驅(qū)動(dòng)電機(jī)側(cè)的導(dǎo)體。待驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)后，調(diào)節(jié)控制器縮小導(dǎo)體盤于永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)在旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)體盤中產(chǎn)感應(yīng)定律，交變的磁場(chǎng)會(huì)在導(dǎo)體盤中產(chǎn)生渦

第 2 章 永磁耦合器簡(jiǎn)述及其數(shù)學(xué)模型分析永磁體盤之間的氣隙長(zhǎng)度進(jìn)而改變永磁耦合器的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。的工作原理如圖 2-2 所示。1、導(dǎo)體盤 2、驅(qū)動(dòng)軸 3、永磁體盤 4、控制器 5、負(fù)載軸圖 2-1 永磁耦合器結(jié)構(gòu)圖Fig. 2-1 Sructural diagram of permanent magnet coupler

2000 1125 散立完成之后需要對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)格剖分，網(wǎng)格剖分之重，網(wǎng)格質(zhì)量的好壞直接影響數(shù)值求解的速構(gòu)化網(wǎng)格、非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格和混合網(wǎng)格這三種網(wǎng)剖分方法適合于幾何拓?fù)浔容^規(guī)整的模型，利方法可以快速生成質(zhì)量較高、數(shù)量較少的六面高求解的精度和縮短求解的周期。但是對(duì)于復(fù)適用了。為了彌補(bǔ)此項(xiàng)不足，我們引進(jìn)非結(jié)構(gòu)劃分。非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格具有良好的自適應(yīng)性，能更加貼合復(fù)雜模型邊界的網(wǎng)格，適用范圍比較點(diǎn)又改進(jìn)了它們的不足，為數(shù)值分析帶來新的ANSYS Workbench中的meshing組件進(jìn)行網(wǎng)格略劃分、多區(qū)域劃分等[39]。由于永磁耦合器模因此本文采用 meshing 中的多區(qū)域劃分方法生網(wǎng)格結(jié)構(gòu)如圖 2-5 所示。
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本文編號(hào)：2840557