磁力泵采用磁力傳動,實現(xiàn)力矩的無接觸傳遞,是為徹底解決機械傳動泵軸封泄漏而設計的無密封、無泄漏、無污染的新型工業(yè)用泵。在車船等特定的使用場合,要求泵機組體積小、無泄漏,同時還要求泵具有高的性能參數(shù)。采用高速磁力泵可以滿足這些特殊要求。高速磁力泵由變頻電機直接驅(qū)動外磁轉(zhuǎn)子,磁力穿越隔離套,使內(nèi)磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),內(nèi)磁轉(zhuǎn)子無軸封,實現(xiàn)無泄漏輸送。高速磁力泵的特點是轉(zhuǎn)速高、無軸封、無泄漏。 本文結(jié)合某軍工工程的實際需要,設計研制GCB90-70型400Hz高速磁力泵。分析了高速磁力泵磁轉(zhuǎn)子的運行機理,利用數(shù)值方法求解了永磁體磁場,通過合理的結(jié)構設計解決了汽蝕、噪音,軸向力平衡等關鍵技術問題。 磁力泵由于結(jié)構上的特殊性,決定了其能量損失構成因素的復雜性,且能量損失較其它類型泵大。本文在能量分析的基礎上提出了以求效益最高為目標的單目標優(yōu)化設計數(shù)學模型,為優(yōu)化設計磁力泵效率提供了理論依據(jù)。 在磁力泵的設計中,磁轉(zhuǎn)矩計算十分重要,工程上常用的公式作為簡易快速的計算方法具有一定的實用型。但是傳統(tǒng)的基于磁路的計算只能求出永磁機構各部分的場量平均值而無法求出場的分布形態(tài),這就意味著不能掌握永磁磁極在不同角度下的工作點。利用有限元軟件對磁力傳動的結(jié)構參數(shù)進行模擬、分析,可以準確計算場的分布,也避免了單純利用實驗方法進行設計時周期長、費用高的不足。 內(nèi)磁轉(zhuǎn)子軸向力的平衡直接影響泵機組的壽命和運轉(zhuǎn)的可靠性。在要求具有最小軸向尺寸的前提下,利用冷卻循環(huán)回路來減小內(nèi)磁轉(zhuǎn)子右端軸向力的分布,同時冷卻了滑動軸承和隔離套。經(jīng)過實際運轉(zhuǎn)證明各軸向力幾乎達到完全平衡。 作為一種高轉(zhuǎn)速小流量的無泄漏泵,無論是從結(jié)構設計,水力設計和磁路設計等方面都不能完全照搬傳統(tǒng)的設計經(jīng)驗。本文設計成功的高速磁力泵為今后類似產(chǎn)品的開發(fā)積累了經(jīng)驗,具有重要的實用價值。
【學位單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2005
【中圖分類】：TH311
【部分圖文】：

了布產(chǎn)丁氣產(chǎn)丁一萬一踢’去成力圖3一2兒種常見的永磁材料的去磁特性曲線(圖中磁能積數(shù)值以10“Gs·oe為單位給出)3.3.2運行計算運行計算包括網(wǎng)格劃分、施加載荷、施加邊界條件和運算求解幾個步驟。建好模型并按使各個面積融和(用Overipa命令)，使之成為一個整體，如圖3一3所示。劃分網(wǎng)格后的模型如圖3一4所示。施加邊界條件，兩條徑向邊屬于周期邊界，兩條弧線為磁力線平行條件A二0。然后進行求解。圖3一3電磁場分析模型圖3一4網(wǎng)格白動剖分

在第二章中給出的磁轉(zhuǎn)矩計算公式直觀、計算簡單，適用于具有不同轉(zhuǎn)子結(jié)構的磁轉(zhuǎn)子扭矩計算。那用它計算的磁力值是否與基于ANSYS磁場分析的計算值一致，下面可以采用圖3一l所示的一個磁轉(zhuǎn)子參數(shù)進行計算。圖3一9給出了采用第二章的推導公式和基于ANSYS磁場分析計算的磁轉(zhuǎn)矩的關系曲線。通過比較可以看出:①兩種計算結(jié)果取得了較好的吻合，說明前面推導的磁轉(zhuǎn)矩計算方法具有較好的工程精度;②磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)角差夕的運動軌跡是周期性變化的曲線，近似于正弦曲線。理論計算略大于ANSYS模擬值，這是因為模擬過程

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【引證文獻】

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1 魯軍鵬;;磁力驅(qū)動泵的能量損失研究[J];能源與環(huán)境;2011年05期

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本文編號：2813373