起重机起升机构永磁涡流防坠落装置研究

基于电磁学理论分析了永磁涡流制动的基本原理,推导了感应盘在扇环形磁铁组中旋转产生的涡流制动力矩计算公式,并与起重机起升机构的结构特点相结合提出一种新型永磁涡流防坠落装置。结合某20UMQ门式起重机,建立了负载坠落永磁涡流制动的动力学模型。利用Ansoft Maxwell进行有限元仿真分析,探究了磁铁组与感应盘之间的空气间隙大小对制动效果的影响。仿真结果显示磁铁组能在负载无初速坠落和以额定速度超载坠落时达到制动效果,为起重机起升机构永磁涡流防坠落装置的设计提供依据。     

运用TRIZ理论的电磁与摩擦集成制动器设计

针对传统盘式制动器制动"热衰退"和液压制动响应慢等问题,运用"发明问题解决理论"—TRIZ理论,综合汽车摩擦制动与电涡流制动的工作原理,实现电磁—摩擦一体化制动器的创新设计。基于电磁感应定律,推导了电磁制动部分制动力矩公式,为磁场分析提供了理论基础。应用Ansoft Maxwell对电磁制动部分磁感应强度分布情况及制动力矩响应曲线进行了分析,仿真结果表明,集成制动器各电磁制动情况均能获得一定的制动力矩,可以有效的分担部分摩擦制动的负担,降低"热衰退"。     

车用永磁缓速器永磁体高温失磁研究

作为汽车辅助制动装置的永磁缓速器在工作时产生大量的热能,使转子在较短的时间内出现较大的温升,直接影响缓速器内永磁体的工作性能,严重时会引起永磁体失磁。为分析永磁缓速器中钕铁硼永磁体高温失磁的问题,建立永磁缓速器的数学模型,确定有限元分析边界条件。通过求解涡流去磁场,得到转子涡流场和永磁体比磁导分布情况,结合永磁体不同温度下退磁曲线分析永磁体失磁。试验结果验证了数值分析的正确性,表明在风冷散热条件下,永磁缓速器持续工作超过15 min永磁体会发生严重失磁,降低永磁缓速器的制动性能。     

基于Maxwell的永磁阻尼装置数值模拟与实验验证

为提高下运带式输送机运行的可靠性,提出采用永磁阻尼托辊来实现制动的调节。利用Maxwell软件的3D瞬态求解器得到永磁阻尼装置瞬态磁场磁感应强度及电涡流分布图,分析了磁感应强度及电涡流的分布特点和规律;通过仿真计算得出了永磁阻尼装置的阻尼力矩。利用压陷滚动阻力实验台间接测得不同带速下永磁阻尼托辊的阻尼力矩。结果表明,仿真与实验结果符合程度较高,为永磁阻尼托辊的进一步研究提供了依据。     

重载货车长大下坡行驶持续制动特性研究

针对重载货车在长大下坡路段行驶事故频发的问题,为减轻行车制动器工作负荷,采用理论与试验相结合的方法,该文建立了排气制动、电涡流缓速器制动的数学模型,研究重载货车在长大下坡行驶的持续制动特性,得出持续制动力矩与发动机转速的关系,为研究制动鼓温升模型以解决制动器热衰退问题奠定了基础。     

基于Halbach阵列的永磁缓速器结构优化与仿真

为了进一步减小永磁缓速器的尺寸,提出一款基于Halbach阵列的永磁缓速器,永磁铁采用Halbach阵列后使缓速器中气隙的磁密强度大,制动力矩增加.建立永磁缓速器优化模型,优化后的径向尺寸明显降低.利用Maxwell软件对缓速器进行制动力矩和涡流场的仿真分析,进一步证明了Halbach式永磁缓速器优于常规永磁缓速器.将Maxwell计算得到的铜耗导入到ANSYS Workbench进行磁热耦合联合仿真,结果表明Halbach式铜环温度较常规式略有升高,但能保证温度处于合理范围内.     

施工升降机永磁涡流防坠落装置研究

基于电磁学理论分析了永磁涡流制动的基本原理,推导了环形磁铁沿导体管运动的涡流制动力计算公式,并与施工升降机的结构特点相结合提出一种新型永磁涡流防坠落装置。结合某SSD型施工升降机,建立了吊笼无初速坠落永磁涡流制动的动力学模型。利用COMSOL进行有限元仿真分析,探究了磁铁组阵列排布对磁通密度的影响,磁铁组与导体管之间的空气间隙大小对吊笼坠落速度的影响。仿真结果显示磁铁组能在吊笼超载坠落时达到制动效果,为施工升降机永磁涡流防坠落装置的设计提供依据。     

曳引电梯磁流变制动装置的多物理场耦合分析与试验

设计了一种具有双线圈结构的磁流变制动装置,该结构满足曳引电梯较大制动力矩和良好散热功能的要求。基于数学物理方法,在COMSOL Multi-physic有限元软件中建立了曳引电梯磁流变制动装置多物理场模型,即静磁场、流场与转子动力学方程相互耦合的数学模型,利用该模型进行动态仿真研究分析,揭示不同电流、转速下磁流变制动装置的制动力矩、制动时间、温度的变化规律和动态性能。最后进行了实验验证,仿真分析结果与试验结果相吻合。     

永磁式涡流缓速器涡流分析与制动力矩计算

介绍了永磁式涡流缓速器的结构与工作原理.考虑了涡流透入深度,运用电磁场理论推导了永磁式涡流缓速器的涡流密度表达式;采用磁路方法,将涡流去磁效应折算到永磁铁上,根据涡流损耗原理推导了永磁式涡流缓速器制动力矩计算公式,该计算公式反映了永磁式涡流缓速器各设计参数的相互关系,且理论计算值与台架试验值基本吻合,说明该方法是可行的,可用于指导永磁式涡流缓速器产品的设计和开发.     

起重机起升机构永磁涡流制动特性仿真分析

基于电磁学理论分析了永磁涡流制动基本原理,建立了制动力矩关于永磁体充磁厚度和底面直径、磁极对数、感应盘厚度、空气间隙厚度等参数的数学模型。对比分析了解析计算与Ansoft Maxwell仿真结果,验证了数学模型的准确性和实用性。探究了磁极对数、永磁体厚度和底面直径、空气间隙大小及其变化规律、感应盘厚度对制动力矩的影响机理,得到了制动力矩与以上各参数之间的特征关系,并根据门式起重机结构特点建立了吊重的动力学模型。结合20UMQ门式起重机起升机构性能,设计了永磁涡流制动参数,并基于Matlab/Simulink对制动特性进行了仿真分析,为起重机起升机构永磁涡流制动的设计提供依据。