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。     

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。     

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。     

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。     

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...     

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。     

永磁涡流联轴器模型结构合理性的试验验证

永磁涡流联轴器是一种新型的传动装置,首先介绍永磁联轴器的工作原理,建立仿真模型,并运用层理论法对永磁涡流联轴器的磁场强度进行计算,进而对转矩进行理论分析.本文选取的是与7.5KW、四级电机相匹配的永磁涡流联轴器作为试验对象,基于Ansoft有限元分析,对模型结构进行仿真分析的同时,采用试验测量平台对模型结构实际转矩的测量,通过仿真与试验结果的对比分析,二者具有很好的一致性,验证模型结构设计合理性以及可行性,为将来永磁涡流联轴器的量产设计依据.同时对转速差进行试验验证,通过试验可知转速差在140-180rpm可满足转矩传递的需求.     

永磁涡流联轴器及其在皮带机驱动系统中的应用

针对传统的刚性联轴器存在的问题,分析一种非接触式连接的永磁涡流联轴器。主要分析其工作原理、结构技术特点及其在皮带驱动系统中的应用效果。在皮带机驱动系统中以永磁涡流联轴器替代传统的刚性联轴器,可实现带负荷瞬时启车,提高皮带机生产效率。     

平面永磁联轴器传递力矩的研究

本文利用等效磁荷理论对平面永磁联轴器传递力矩的性能做了深入的研究,建立了传递力矩的计算公式并对公式进行了试验验证。根据计算公式对磁体的布置公式、磁极对数和磁体的几何尺寸等参数对传递力矩的影响进行了研究,所取得的研究结果对磁性联轴器的理论研究和工程设计具有重要意义。     

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。     

整体双层盘式永磁涡流联轴器及其转矩特性分析

基于对传统单层盘式永磁体涡流联轴器的磁路分析,设计了一种整体双层盘式永磁体涡流联轴器。该联轴器将两个单层盘式永磁涡流联轴器的永磁体以N-S对应的方式安装到一块背铁的正反面上,减小了背铁磁阻在磁路中带来的损耗,提高了永磁体的磁能利用率,增大了转矩。通过等效磁路法建立该结构的数学模型,并与有限元法仿真模型相结合,综合分析了其转矩特性。搭建了该永磁涡流联轴器的样机,通过实验验证了上述分析的可靠性。结果表明：所建数学模型准确,并且该联轴器的转矩相对于传统永磁涡流联轴器转矩有较大提高。     

永磁直线进给系统多柔性体机电耦合动力学特性分析

针对高精度数控机床直接驱动进给系统动力学特性易受机械部件弹性变形、电气系统控制参数影响的特点,从机电耦合角度出发,用有限元法将永磁直线进给工作台进行柔性化,应用拉格朗日-麦克斯韦方程建立直线进给系统多柔性体的机电耦合模型。结合有限元分析软件ANSYS、动力学仿真软件ADAMS建立直线进给系统多柔性体的机电耦合仿真模型,并对系统进行动力学仿真分析和实验验证。结果表明,工作台柔性化更接近真实的工作情况;电气控制参数对系统动力学特性有显著影响。直线进给系统多柔性体机电耦合模型的建立可为直接驱动系统结构优化设计提供依据。     

稀土永磁同步发电机结构参数对外特性的影响

本文用传统的磁路分析方法 ,建立了稀土永磁同步发电机的结构参数与外特性关系的计算模型 ,并用适合工程科学计算的MATLAB高级语言编制了计算程序。通过分析稀土永磁同步发电机结构参数对外特性的影响 ,提出了一种降低稀土永磁同步发电机固有电压变化率的设计方法。在此基础上 ,对一台 1 5kVA原理样机进行了改进设计 ,重新加工了一台新样机。对新老样机计算和实测的结果表明 ,所用的计算模型简单实用 ,能满足工程计算的精度要求 ;新样机的电压变化率比老样机机低得多 ,证明本文的理论分析和设计方法具有实用价值。     

基于磁热耦合仿真的筒式永磁调速器散热研究

针对筒式永磁调速器长时间运转发热严重的问题,利用磁热耦合分析方法,建立磁场、温度场分析的数学模型和有限元模型,通过Maxwell 3D和Steady-State Thermal模块联合仿真,得到铜环、永磁体温度场分布情况。通过对散热片进行优化仿真,显著降低了铜环和永磁体的最高温度。     

Coupling Characteristics and Control of Dual Mechanical Port Machine with Spoke Type Permanent Magnet Arrangement

Dual mechanical port machine（DMPM）, as a novel electromechanical energy conversion device, has attracted widespread attention. DMPM with spoke type permanent magnet arrangements（STPM-DMPM）, which is one of several types of DMPM, has been of interest recently. The unique coupling characteristics of STPM-DMPM are beneficial to improving system performance, but these same characteristics increase the difficulties of control. Now there has been little research about the control of STPM-DMPM, and this has hindered its practical application. Based on a mathematical model of STPM-DMPM, the coupling characteristics and the merits and demerits of such devices are analyzed as applied to a hybrid system. The control strategies for improving the disadvantages and for utilizing the advantage of coupling are researched. In order to weaken the interaction effect of torque outputs in the inner motor and the outer motor that results from coupling in STPM-DMPM, a decoupling control method based on equivalent current control is proposed, and independent torque control for the inner motor and outer motor is achieved. In order to solve address the problem of adequately utilization of coupling, minimizing the overall copper loss of the inner motor and the outer motor of STPM-DMPM is taken as the optimization objective for optimal control, and the purpose of utilizing the coupling adequately and reasonably is achieved. The verification tests of the proposed decoupling control and optimal control strategies are carried out on a prototype STPM-DMPM, and the experimental results show that the interaction effect of torque outputs in the inner motor and the outer motor can be markedly weakened through use of the control method. The overall copper loss of the inner motor and the outer motor can be markedly reduced through use of the optimal control method, while the power output remains unchanged. A breakthrough in the control problem of STPM-DMPM is accomplished by combining the control methods. Good performance in the control of ST     

永磁偏置的混合磁悬浮轴承的研究

介绍了永磁偏置的混合磁悬浮轴的工作原理,提出了其结构参数的设计计算理论,对混合磁悬浮轴承的设计有实际指导意义。     

基于Galerkin法的车用永磁式缓速器热-磁耦合场分析

车用永磁式缓速器磁场、温度场分析是缓速器性能研究的重要内容。论文研究了永磁式缓速器中的磁场和温度场存在的弱耦合现象。温度的升高会造成转子鼓磁性材料的电导率σ升高,磁导率μ下降。磁场变化引起转子盘中的涡流损耗的变化。涡流损耗作为温度场控制方程的内热源,又影响温度场的变化。论文建立了缓速器转子盘热-磁耦合模型,并运用多层修正迭代Galerkin法和变时间步长法对模型解耦。结果表明:对模型的有限元仿真与试验结果吻合较好。在高温区,耦合值、未耦合值存在较大差异。耦合因素对磁场、温度场的影响不能忽略。