【摘要】： 磁力驅(qū)動器是基于磁力驅(qū)動技術(shù)實現(xiàn)力或轉(zhuǎn)矩(功率)無接觸傳遞的一種新型傳動裝置。隨著磁力驅(qū)動器在工業(yè)上應(yīng)用的逐漸推廣,人們對提高其傳動效率有了更高要求�？茖W(xué)的計算和控制磁力驅(qū)動器的渦流,能夠有效提高磁力驅(qū)動器的傳動效率。 本文基于電磁場的基本原理,分別應(yīng)用解析法和有限元法對圓盤式磁力驅(qū)動器的渦流損耗進(jìn)行了分析。磁力驅(qū)動器的氣隙磁場是影響渦流的重要因素,因此本文首先利用等效電流模型從理論上對磁力驅(qū)動器氣隙磁場進(jìn)行解析分析,并應(yīng)用有限單元法驗證磁場理論分析結(jié)果的正確性。其次,基于電磁場的基本理論并結(jié)合經(jīng)過驗證的氣隙磁場解析表達(dá)式,建立了計算渦流損耗的數(shù)學(xué)模型,分析了氣隙磁場、相對轉(zhuǎn)速、隔離套厚度、隔離套電導(dǎo)率和隔離套磁導(dǎo)率等參數(shù)對磁力驅(qū)動器渦流的影響。為了驗證本文建立的渦流損耗數(shù)學(xué)模型的正確性,再次應(yīng)用有限單元法對磁力驅(qū)動器的渦流場進(jìn)行分析。分析表明,減小磁極半徑、增大隔離套厚度、降低隔離套材料的電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率,既不影響磁力驅(qū)動器的軸向磁場有效幅值,又可以有效的減少渦流損耗。本文工作對今后工程中圓盤式磁力驅(qū)動器設(shè)計和控制渦流損耗、提高磁力驅(qū)動器的傳動效率都具有指導(dǎo)意義。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TH139
【圖文】：

(2) 圓盤式圖 2-1 磁力驅(qū)動器結(jié)構(gòu)示意圖1.從動軸 2.隔離套 3.外磁轉(zhuǎn)子軛鐵 4.外磁轉(zhuǎn)子其中，圖 a 為圓筒式，屬于隔離套狀圓環(huán)形結(jié)構(gòu)；圖 b 為圓盤式，為兩面形結(jié)構(gòu)，磁路為緊密排列組合型磁路，組合磁路具有推拉作用，傳遞力或矩的效率高。因此，在各種磁力驅(qū)動設(shè)備中圓盤式磁力驅(qū)動器經(jīng)常被優(yōu)先采用2.1.3 磁力驅(qū)動器的工作機理磁力驅(qū)動器主要由內(nèi)、外磁轉(zhuǎn)子與隔離套組成。內(nèi)、外磁轉(zhuǎn)子均由軸向化且充磁方向相反的永磁體組成，永磁體以不同極性沿圓周方向交替排列，固定在低碳鋼軛鐵上，形成磁斷路連體。隔離套采用低電導(dǎo)率材料制造，一為奧式體不銹鋼。在靜止?fàn)顟B(tài)時，外磁轉(zhuǎn)子的 N 極（S 極）與內(nèi)磁轉(zhuǎn)子的5.內(nèi)磁轉(zhuǎn)子 6.工作氣隙 7.內(nèi)磁轉(zhuǎn)子軛鐵 8.主動軸8

吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文N 極）相互吸引并形成直線，此時轉(zhuǎn)矩為零，如圖 2-2(1)所示。當(dāng)外磁轉(zhuǎn)子隨主動軸轉(zhuǎn)動時，剛開始內(nèi)磁轉(zhuǎn)子由于摩擦力及被傳動件阻力用，仍處于靜止?fàn)顟B(tài)。此時，外磁轉(zhuǎn)子相對內(nèi)磁轉(zhuǎn)子開始偏移一定的角度這個角度的存再，外磁轉(zhuǎn)子的 S 極（N 極）對內(nèi)磁轉(zhuǎn)子的 N 極（S 極）個拉動的作用，同時外磁轉(zhuǎn)子的 N 極（S 極）對內(nèi)磁轉(zhuǎn)子的前一個 N 極）有一個推動作用，使內(nèi)磁轉(zhuǎn)子有一個跟著旋轉(zhuǎn)的趨勢，這就是磁力驅(qū)的推拉磁路工作原理。當(dāng)外磁轉(zhuǎn)子的 S 極（N 極）剛好位于內(nèi)磁轉(zhuǎn)子的 N 極之間時，產(chǎn)生的推拉力最大，如圖 2-2(2)所示，從而帶動內(nèi)磁轉(zhuǎn)子旋在轉(zhuǎn)動過程中，隔離套將內(nèi)、外磁轉(zhuǎn)子隔離開，磁力線是穿過隔離套將外子的動力與運動傳給內(nèi)磁轉(zhuǎn)子的，從而實現(xiàn)了無接觸的密封傳動[12]。SSNSNSNSN

圖 3-3 徑向磁場空間分布② 不同轉(zhuǎn)角差φ 時，一個周期內(nèi)的周向磁感應(yīng)強度 Bθ變化曲面圖由圖 3-4 可知，氣隙中平均厚度平面處的周向磁感應(yīng)強度關(guān)于平均半徑平面奇對稱，其幅值在-0.5T 到 0.5T 之間變化并且由 R1和 R2向平均半徑處逐漸遞減，在平均半徑面附近達(dá)到最小。27

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2806718