永磁耦合器因其具有柔性啟動、高效節(jié)能的特點,被廣泛應(yīng)用在旋轉(zhuǎn)機械設(shè)備上。但是其在運行過程中會產(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)熱嚴重時會影響永磁體的磁性能,進而影響永磁耦合器的正常運行。本課題以風(fēng)冷型盤式永磁耦合器為樣機,通過改進永磁耦合器的風(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行。首先,針對重載工況下永磁耦合器的流體場和溫度場的分布情況進行分析,并在此基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的改進措施;其次,對風(fēng)冷散熱結(jié)構(gòu)中的通風(fēng)孔進行研究,分別對通風(fēng)孔的形狀、偏心距、直徑、傾斜度、個數(shù)進行仿真分析,得出最優(yōu)的冷卻方案;然后,對風(fēng)冷散熱結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)風(fēng)散熱片進行研究,分別對導(dǎo)風(fēng)散熱片的形狀、厚度、高度、個數(shù)進行仿真分析,得出最優(yōu)的冷卻方案;最后,對永磁耦合器關(guān)鍵部件的機械強度進行應(yīng)力場校驗,以保證對永磁耦合器進行散熱結(jié)構(gòu)改進后其機械強度能夠滿足正常運行要求。通過對比分析改進前后永磁耦合器的溫度場圖,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行。數(shù)值仿真結(jié)果表明該方法對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)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN622
【部分圖文】：

盤 2、驅(qū)動軸 3、永磁體盤 4、控制器 5、負圖 2-1 永磁耦合器結(jié)構(gòu)圖ig. 2-1 Sructural diagram of permanent magnet couple載起動 （b）加速運轉(zhuǎn) （c）穩(wěn)定狀圖 2-2 永磁耦合器的軟起動工作原理圖g. 2-2 Soft start principle of permanent magnet couple前通過控制器將永磁耦合器導(dǎo)體盤和永磁體動驅(qū)動電機，這時連接于驅(qū)動電機側(cè)的導(dǎo)體。待驅(qū)動電機啟動后，調(diào)節(jié)控制器縮小導(dǎo)體盤于永磁體產(chǎn)生的磁場會在旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)體盤中產(chǎn)感應(yīng)定律，交變的磁場會在導(dǎo)體盤中產(chǎn)生渦

第 2 章 永磁耦合器簡述及其數(shù)學(xué)模型分析永磁體盤之間的氣隙長度進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)動軸 3、永磁體盤 4、控制器 5、負載軸圖 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其進行網(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撲比較規(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。但是對于復(fù)適用了。為了彌補此項不足，我們引進非結(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，適用范圍比較點又改進了它們的不足，為數(shù)值分析帶來新的ANSYS Workbench中的meshing組件進行網(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：2840557