發(fā)布時間：2017-10-22 19:08

  本文關(guān)鍵詞：磁場調(diào)制型永磁減速器基礎(chǔ)研究

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【摘要】：磁場調(diào)制型永磁減速器是一種新型的傳動裝置,它依靠永磁體磁場的耦合作用實現(xiàn)運動與轉(zhuǎn)矩的傳遞,可以實現(xiàn)主、從動轉(zhuǎn)子的無接觸運動,因而可以消除機械齒輪減速器存在的摩擦、磨損、噪音等問題,而且具有磁能利用率高、轉(zhuǎn)矩密度大、物理隔離傳動和過載保護(hù)等優(yōu)點。磁場調(diào)制型永磁減速器有徑向調(diào)制和軸向調(diào)制兩種結(jié)構(gòu)形式。目前,國內(nèi)外關(guān)于永磁減速器的研究主要集中在結(jié)構(gòu)研究和靜態(tài)特性研究(或準(zhǔn)靜態(tài)特性)方面,其基礎(chǔ)理論和設(shè)計方法還缺乏系統(tǒng)研究,制約了永磁減速器的推廣和應(yīng)用。本文使用Comsol Multiphysics軟件,對永磁減速器的傳動特性及其與結(jié)構(gòu)參數(shù)和材料性能參數(shù)的關(guān)系進(jìn)行了有限元仿真研究,為永磁減速器的設(shè)計提供了一些參考依據(jù)。首先,介紹了其傳動原理數(shù)學(xué)模型;使用有限元仿真和諧波分析法對氣隙磁密的分布情況進(jìn)行了研究,直觀的闡明了磁場調(diào)制原理和永磁減速器的工作機理;通過對矩角靜特性曲線的分析,對永磁減速器的工作特點進(jìn)行了說明。其次,使用2D有限元瞬態(tài)法,研究了磁極對數(shù)、傳動比、轉(zhuǎn)速、初始滑差角(負(fù)載)四個因素對徑向調(diào)制永磁減速器的傳動特性影響情況,得到輸出轉(zhuǎn)矩和傳動效率隨四個因素的變化規(guī)律。再次,使用3D有限元法和正交試驗法,研究了主要結(jié)構(gòu)參數(shù)和材料性能參數(shù)對軸向調(diào)制永磁減速器的輸出靜轉(zhuǎn)矩的影響規(guī)律,并通過極差分析得到了一組獲得較大輸出靜轉(zhuǎn)矩的結(jié)構(gòu)參數(shù)組合。最后,提出了兩種新的設(shè)備,高轉(zhuǎn)矩盤式永磁減速器和盤式磁場調(diào)制型交流永磁減速電機,并做了初步的仿真分析;仿真表明前者可以提供更大的轉(zhuǎn)矩密度,而后者可以直接輸出低速大轉(zhuǎn)矩。
【關(guān)鍵詞】：磁場調(diào)制 永磁 減速器 有限元仿真 減速電機
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH139
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-25
• 1.1 引言11
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展綜述11-23
• 1.2.1 傳統(tǒng)的磁力齒輪11-15
• 1.2.2 磁場調(diào)制型永磁齒輪15-19
• 1.2.3 其他幾種形式的永磁齒輪19-21
• 1.2.4 磁場調(diào)制型永磁齒輪的發(fā)展趨勢——磁場調(diào)制型復(fù)合電機21-23
• 1.3 本文的主要內(nèi)容23-25
• 2 磁場調(diào)制型永磁減速器傳動原理及仿真分析25-41
• 2.1 磁場調(diào)制型永磁減速器結(jié)構(gòu)25-27
• 2.2 磁場調(diào)制型永磁減速器傳動原理分析27-30
• 2.3 氣隙磁密諧波分析30-37
• 2.3.1 徑向調(diào)制永磁減速器的氣隙磁密諧波分析30-34
• 2.3.2 軸向調(diào)制永磁減速器的氣隙磁密諧波分析34-37
• 2.4 永磁減速器的矩角靜特性及工作過程分析37-40
• 2.5 本章小結(jié)40-41
• 3 徑向調(diào)制永磁減速器傳動特性及其影響因素研究41-53
• 3.1 準(zhǔn)動態(tài)仿真法41-42
• 3.2 傳動穩(wěn)定性分析42-43
• 3.3 磁極對數(shù)對輸出轉(zhuǎn)矩和傳動效率的影響43-45
• 3.3.1 磁極對數(shù)組合方案及仿真結(jié)果43-44
• 3.3.2 輸出轉(zhuǎn)矩分析44
• 3.3.3 傳動效率分析44-45
• 3.3.4 輸出轉(zhuǎn)矩和傳動效率的綜合分析45
• 3.4 傳動比對輸出轉(zhuǎn)矩和傳動效率的影響45-47
• 3.4.1 仿真結(jié)果45-47
• 3.4.2 仿真結(jié)果討論47
• 3.5 轉(zhuǎn)速對輸出轉(zhuǎn)矩和傳動效率的影響47-49
• 3.5.1 仿真結(jié)果47-48
• 3.5.2 仿真結(jié)果討論48-49
• 3.6 初始滑差角對輸出轉(zhuǎn)矩和傳動效率的影響49-52
• 3.6.1 仿真結(jié)果49-51
• 3.6.2 仿真結(jié)果討論51-52
• 3.7 本章小結(jié)52-53
• 4 軸向調(diào)制永磁減速器轉(zhuǎn)矩特性影響因素的仿真研究53-61
• 4.1 主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的正交試驗53-56
• 4.1.1 仿真試驗安排與極差分析53-56
• 4.1.2 結(jié)果討論56
• 4.2 材料性能參數(shù)的正交試驗56-60
• 4.2.1 仿真試驗安排與極差分析56-59
• 4.2.2 結(jié)果討論59-60
• 4.3 本章小結(jié)60-61
• 5 高轉(zhuǎn)矩盤式永磁減速器61-73
• 5.1 Halbach永磁陣列簡介61-62
• 5.2 普通陣列永磁減速器62-63
• 5.3 高轉(zhuǎn)矩盤式永磁減速器（B）63-68
• 5.3.1 結(jié)構(gòu)和磁極排列63-64
• 5.3.2 磁密諧波分析64-66
• 5.3.3 矩角靜特性分析66
• 5.3.4 主動磁極扇形角優(yōu)化66-68
• 5.4 高轉(zhuǎn)矩盤式永磁減速器（C）68-72
• 5.4.1 結(jié)構(gòu)和磁極排列68
• 5.4.2 磁密諧波分析68-70
• 5.4.3 矩角靜特性分析70-71
• 5.4.4 主動磁極扇形角優(yōu)化71-72
• 5.5 本章小結(jié)72-73
• 6 一種盤式磁場調(diào)制型交流永磁減速電機73-81
• 6.1 結(jié)構(gòu)73-76
• 6.2 工作原理76
• 6.3 盤式磁場調(diào)制型交流永磁減速電機的仿真76-79
• 6.3.1 勵磁定子單獨作用時在主、從動側(cè)氣隙處的磁密分布77-79
• 6.3.2 輸出靜轉(zhuǎn)矩的仿真79
• 6.4 本章小結(jié)79-81
• 7 課題總結(jié)與展望81-83
• 7.1 課題總結(jié)81-82
• 7.2 課題展望82-83
• 參考文獻(xiàn)83-89
• 作者簡歷89-91
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集91

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4 唐光勛;電機基本原理的新解釋—偏斜磁場論[J];合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報;1981年04期

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9 段洪成;朱光;曾秀麗;;磁塊在磁場中的勢能[J];包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報;2003年03期

10 徐建民,周二星,楊守業(yè);齒板型聚磁介質(zhì)磁場的計算[J];有色金屬;1983年03期

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2 劉桂雄;蒲堯萍;徐晨;;磁流體浸沒物磁場力分析及磁浮特性[A];第六屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（3）[C];2007年

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1 張新庚;漫議打造公安品牌的作用[N];人民公安報;2004年

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本文編號：1079677