永磁涡流联轴器结构参数的系列化分析研究

在综述永磁涡流联轴器特点及现状的基础上,提出对相关参数系列分析的必要性。通过永磁涡流联轴器原理的介绍,建立仿真模型,并运用等效磁路法对永磁涡流联轴器的磁场强度进行计算,结合楞次定律和安培定律对多功率的联轴器的转矩进行计算。基于Ansoft有限元分析,对多功率的永磁涡流联轴器的转速差、铜盘厚度、铝盘外形尺寸和永磁体径向尺寸进行了系列化仿真分析,得到多个参数随着不同功率的变化规律,为永磁涡流联轴器系列化量产提供设计依据。     

轴向永磁涡流联轴器的永磁体参数分析

首先阐述了永磁涡流联轴器的工作原理和特点,并介绍了四种类型(调速型、延迟型、限矩型、经济型)。针对所研究的轴向式联轴器,利用有限元分析了永磁体参数(永磁体形状、块数、占空比、内外径、厚度)对转矩和轴向力的影响,得到与7.5k W、4极电机相匹配联轴器的最优参数,并为设计其他型号联轴器选取永磁体参数提供了依据。通过推导转速差对效率的影响,对于稳定工作时的转速差的选取也进行了讨论。研究方法和结论为轴向式永磁涡流联轴器的设计提供了较强的参考价值。     

永磁涡流联轴器的改造应用

简要介绍了永磁涡流联轴器的结构、原理及其应用,并对公司的永磁涡流联轴器现场应用的案例进行了分析。     

筒式永磁涡流联轴器热磁耦合分析

筒式永磁涡流联轴器运行时由于感应涡流的存在引起内部温度升高,影响永磁涡流联轴器性能,文中考虑到温度对永磁体剩磁、矫顽力,对导体及钢架的电导率影响,对联轴器进行热力学、电磁学耦合性能分析,使用ANSYS Max-well 对联轴器进行电磁场有限元仿真,使用Workbench进行温度场仿真,进一步将温度场数据导入电磁场仿真...     

大功率永磁涡流联轴器结构参数对传递特性的影响分析

阐述了永磁涡流联轴器的结构和工作原理,针对所研究的大功率永磁涡流联轴器,建立了其等效磁路,并利用磁阻法对联轴器转矩进行了计算,得到了结构参数（铜盘厚度、导磁盘厚度、气隙长度、永磁体厚度、永磁体数量、相对转速）与转矩的关系。运用Ansoft Maxwell软件得到了联轴器的磁场及涡电流的分布情况,分析了结构参数对转矩和轴向力的影响。     

永磁联轴器的优化设计

通过优化设计试验,得到了永磁联轴器的磁体几何形状、极数与磁力矩的相互关系,为永磁联轴器优化设计提供了设计依据。     

导体盘开槽的盘式永磁涡流联轴器转矩特性分析

相比于传统的永磁涡流联轴器,导体盘开槽结构的涡流联轴器可以规划涡流路径,减少杂散涡流,提高转矩输出,从而增强装置的传动性能;但同时不合理的开槽数量和结构会导致输出转矩降低、转矩波动严重,使涡流联轴器的传动稳定性降低,控制难度加大。通过对永磁涡流联轴器的开槽数量和结构进行分析对比,提出一种合理的开槽数量和结构设计方案,可以为永磁涡流联轴器的设计应用提供重要的参考。     

磁性联轴器试验设计与验证

磁性联轴器是示范快堆非能动棒驱动机构(PSR-HRDM)的关键部件之一,是其传动系统和密封边界的重要组成部分,需要定量获得其与PSR-HRDM相关的全部特性参数.针对温升和启动偏转角特性,确定了验证指标,设计了试验方案,并进行了试验验证.试验结果表明:①磁性联轴器的在工作温度下,温升不超过25℃;②额定负载下的启动偏转...     

永磁齿轮的研究及其在磁性联轴器上的应用

永磁齿轮作为非接触传动机构的一种类型,其主动磁轮与从动磁轮之间没有物理接触,而是通过磁场间相互耦合作用产生的磁力来实现力矩和功率的传递。文章采用有限元法建立了永磁齿轮的模型,通过有限元分析软件ANSYS对齿轮进行磁场分析,可以为磁性齿轮系统的动态设计提供参考,同时也为磁性齿轮在磁性联轴器上的应用提供了基础。     

永磁涡流联轴器涡流密度研究

永磁涡流联轴器的涡流损耗对联轴器的性能有很大的影响,因此对永磁涡流联轴器的涡流密度进行研究具有重要意义。首先对永磁涡流联轴器的工作原理进行简单的介绍,然后确定有限元分析的结构参数并进行分析,再利用Ansoft进行有限元分析,研究不同气隙厚度、轭铁厚度、永磁体厚度、铜环厚度和占空比对涡流密度的影响。研究结果表明磁铁厚度、占空比和气隙厚度对涡流密度产生重要影响,而轭铁的厚度和铜环厚度对涡流损耗影响较小,这为永磁涡流联轴器的研制提供了重要参考依据。     

永磁涡流耦合传动特性研究

永磁涡流耦合传动技术采用非接触传动方式,能实现较软的传动特性,应用在一些特殊场合有非常好的效果。永磁涡流耦合器采用永磁涡流耦合传动技术,具有节能、过载保护、允许较大的对中误差、结构简单、使用寿命长等优点。为实现永磁涡流耦合传动特性研究,针对油田应用设计永磁涡流耦合器。对耦合驱动原理进行理论分析,建立永磁涡流耦合的数学模型;利用Ansoft仿真软件建立三维有限元模型,对耦合器的传动特性进行仿真研究,得到传递转矩与间隙、转速差之间的对应关系,随着间隙的减小,转速差的增大,耦合器传递转矩增加;建立耦合器传动试验平台,对样机进行试验研究,验证有限元仿真可以作为耦合器传动特性的研究方法,同时从试验结果曲线上确定耦合器合理的工作区间,在此工作区间内,耦合器具有高效率和较高的启动转矩,能够缓冲负载波动,传动性能良好。     

一种基于复杂永磁体阵列的悬浮式振动能量采集器的精确模型及验证

为提高振动能量采集器的输出性能和工作频带,基于永磁体阵列和多自由度器件受到广泛关注。然而这类器件存在磁场分布复杂,动态特性难以模拟等问题。以一种基于复杂永磁体阵列的可调频磁悬浮振动能量采集器为研究对象,建立器件解析模型和有限元模型的联合分析模型,理论模型显示系统具有非线性振动特性,其动力学模型可简化为Duffing方程形式,并通过有限元模型简化了对非线性系统的分析。利用COMSOL有限元仿真研究器件磁场分布、非线性磁力特性,分析磁力和线圈位置对器件输出特性的影响。搭建测试平台对研制的可调频磁悬浮振动能量采集器进行试验表征,以验证联合分析模型。试验结果表明,在20～35 mm的固定磁铁间距离变化范围内,器件谐振频率变化范围为8.6～13.1 Hz,0.35g加速度下输出电压峰峰值为352.9～658.2 mV,联合分析模型与试验之间具有一致性。     

刮板输送机永磁电机半直驱动传动系统机电耦合模型研究

针对采用传统驱动方式的刮板输送机调控效果差的问题,设计了永磁电机半直驱系统,并对空载运行、稳定承载运行和随机承载运行状态下输送机运行工况进行模拟分析,验证了本文所建刮板输送机永磁直驱系统机电耦合模型的合理性及正确性.     

稀土永磁减振器的试验研究

本文介绍了稀土永磁减振器的试验装置,并对稀土永磁减振器的阻尼特性进行了试验研究.试验结果表明这种新型的减振器具有线性的速度特性,其压缩速度特性和复原速度特性十分接近,并由试验结果推算出,稀土永磁减振器较国产普通车辆用液压减振器具有更大的阻尼力.     

软启动永磁涡流联轴器的设计与参数分析

系统地介绍了永磁涡流联轴器的工作原理与特点。根据等效模型,应用法拉第电磁感应定律算出永磁联轴器的转矩。通过大量的ANSYS Maxwell 3D仿真,对永磁联轴器关键参数（磁铁尺寸、磁铁数量、铜盘厚度、气隙等）与转矩特性的关系进行了分析,为设计提供了有力的依据。应用上述分析结果,设计了一种新型结构并具有延迟启动功能的功率为7.5kW、转速为1500r/min的联轴器,样机的实验结果达到了设计要求。计算与仿真方法为该类联轴器的设计提供了参考。     

FSE赛车永磁同步电机的设计仿真与验证

驱动电机是FSE赛车的机械动力源,对赛车的参赛成绩有重大影响。以FSE赛车为对象,设计了FSE赛车永磁同步电机,在Ansoft Maxwell电磁场分析软件中创建电机模型,对电机的空载特性、额定负载特性进行计算,验证电机运行的重要参数。将样机装配FSE赛车,按照大赛项目对赛车性能进行实测,赛车实测数据表明:赛车动力性能优异,电机设计成功,满足赛车正式比赛争先的要求。     

永磁同步电动机模型预测控制

提出永磁同步电动机(PMSM)调速系统模型预测控制(MPC)设计方法。针对PMSM调速系统的非线性特点,提出一种新的PMSM调速系统离散线性模型,便于对系统设计多变量控制器。利用新的PMSM调速系统离散线性模型,结合MPC具有的处理多变量系统和系统约束条件的优点,提出用一个MPC控制器代替传统矢量控制中速度和电流双闭环控制结构以及针对输入约束条件的抗饱和回路的设计思路。新设计方法极大地简化了系统结构,提高了系统的可控性。最后,通过仿真对采用传统抗饱和技术的矢量控制方法与MPC进行比较,MPC在多变量系统和多变量约束条件下,表现出明显的应用优势及潜力。仿真结果表明MPC控制PMSM调速系统结构简单,计算量小,静、动态性能优异。