新型復合式磁力耦合器磁力傳動理論及實驗研究.pdf

1、磁力耦合器是一種新型調(diào)速設備，具有輕載啟動、過載保護、隔離振動、零泄露、節(jié)能環(huán)保等特性，在發(fā)電、冶金、污水處理、采礦與水泥、制藥、化工等重載大轉矩行業(yè)具有廣泛應用前景。為了克服現(xiàn)有磁力耦合技術的缺陷，提出了一種新型復合式磁力耦合器結構形式，從軸/徑向同時充磁，增大感應磁場面積。并采用理論分析、計算機仿真和實驗驗證相結合的方式，對其進行系統(tǒng)、深入研究。針對煤礦井下特殊環(huán)境，以復合式磁力耦合器為對象，以安全高效、節(jié)能環(huán)保、平穩(wěn)傳動和減小體積

2、為目標，理論計算、仿真分析與實驗驗證相結合，圍繞復合式磁力耦合器主要結構設計、磁力傳動分析、永磁磁場-溫度場耦合分析以及測試平臺設計等關鍵性問題展開研究。具體研究工作為以下:
　　(1)基于現(xiàn)有筒式和盤式磁力耦合器的結構特點及工作特性，提出一種復合式磁力耦合器，其永磁體在徑向和軸向同時充磁，銅導體在徑向和軸向同時切割磁力線，增加電磁阻尼。并對新型復合式磁力耦合器的總體結構與設計方法進行了研究。
　　(2)傳統(tǒng)三維有限元方法計

3、算漏磁系數(shù)時工作量較大、時間較長?？紤]漏磁效應，建立了復合式磁力耦合器等效磁路網(wǎng)絡模型，由此得到了復合式磁力耦合器漏磁系數(shù)的計算公式，實現(xiàn)了運用簡單磁路公式快速精準分析復雜結構磁力耦合器漏磁的目的。
　　(3)應用化“場”為“路”法，建立了復合式磁力耦合器氣隙磁場的數(shù)學表達式?；陔娏鳢B加原理，將感應電流折算至銅導體的表面，然后沿周向對感生電動勢積分，推導了其輸出轉矩模型。仿真結果顯示:復合式磁力耦合器相較于在同等尺寸條件的雙盤式

4、磁力耦合器，實現(xiàn)了磁通密度的增大。
　　(4)基于改進的響應曲面法，聯(lián)合MAXWELL ANSOFT與Design Expect8.0軟件，設計多因素多響應值二次正交旋轉組合試驗對復合式磁力耦合器結構參數(shù)進行優(yōu)化分析，實現(xiàn)了復合式磁力耦合器最優(yōu)結構布局與參數(shù)選擇。
　　(5)提出了一種基于三維永磁-溫度場耦合的有限元分析方法，聯(lián)合搭建永磁磁場-溫度場耦合三維模型，分析渦流熱量對銅導體與永磁體性能的影響，將渦流熱功率作為熱源載