调制式永磁齿轮气隙磁场及转矩分析计算

针对有限元法(Finite element method,FEM)计算调制式永磁齿轮的气隙磁场及转矩时,计算机资源占用率过高且结构参数优化周期较长等缺点,采用"场"、"路"结合的分析方法,建立适于计算机建模的气隙磁场及转矩的数学解析模型。根据恒定磁场中的标量磁位理论,通过求解不同边界条件下的微分方程,获得调制式永磁齿轮中高速永磁圈在无调磁环状况下的气隙磁场数理模型;将引入调磁环后所产生的调制效应表示为等效磁路中的气隙磁导,进而获得调制函数,并以此建立高速永磁圈在有调磁环状况下的气隙磁场数理模型;再将低速永磁圈中的永磁体等效为电流模型,并根据电流在磁场中所受的洛仑兹力进行转矩建模。经算例计算表明,所建模型与FEM计算精度相当,但速度更快,且适于计算机程序化,易于实现调制式永磁齿轮的结构参数分析与优化。  

调磁式异步磁力联轴器三维气隙磁场研究

针对一台14对极21个调磁极片的调磁式异步磁力联轴器，为研究其气隙中永磁磁场与调制磁场的空间分布规律，利用有限元模拟的方法，得出静态与瞬态下三维气隙磁场的分布及周期性；基于等效面电流法，采用 Matlab 软件进行离散化编程求解，得到外气隙永磁磁场沿径向、周向及轴向的三维空间分布及周期性；采用多维高精度数字化测磁装置对联轴器的永磁磁场及调制磁场进行两种不同方案的三维测量。结果表明，永磁磁场与调制磁场均呈现周期性分布，其周期数分别为14、7；瞬态下气隙磁场的磁感应强度幅值大于静态时的幅值；气隙磁场存在端部效应，气隙磁场径向与周向分量的端部磁场小于中间磁场，轴向分量则相反；测量结果与模拟结果、解析结果具有很好的一致性。