【摘要】： 磁力驅(qū)動(dòng)器是基于磁力驅(qū)動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)力或轉(zhuǎn)矩(功率)無(wú)接觸傳遞的一種新型傳動(dòng)裝置。隨著磁力驅(qū)動(dòng)器在工業(yè)上應(yīng)用的逐漸推廣,人們對(duì)提高其傳動(dòng)效率有了更高要求�？茖W(xué)的計(jì)算和控制磁力驅(qū)動(dòng)器的渦流,能夠有效提高磁力驅(qū)動(dòng)器的傳動(dòng)效率。 本文基于電磁場(chǎng)的基本原理,分別應(yīng)用解析法和有限元法對(duì)圓盤(pán)式磁力驅(qū)動(dòng)器的渦流損耗進(jìn)行了分析。磁力驅(qū)動(dòng)器的氣隙磁場(chǎng)是影響渦流的重要因素,因此本文首先利用等效電流模型從理論上對(duì)磁力驅(qū)動(dòng)器氣隙磁場(chǎng)進(jìn)行解析分析,并應(yīng)用有限單元法驗(yàn)證磁場(chǎng)理論分析結(jié)果的正確性。其次,基于電磁場(chǎng)的基本理論并結(jié)合經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的氣隙磁場(chǎng)解析表達(dá)式,建立了計(jì)算渦流損耗的數(shù)學(xué)模型,分析了氣隙磁場(chǎng)、相對(duì)轉(zhuǎn)速、隔離套厚度、隔離套電導(dǎo)率和隔離套磁導(dǎo)率等參數(shù)對(duì)磁力驅(qū)動(dòng)器渦流的影響。為了驗(yàn)證本文建立的渦流損耗數(shù)學(xué)模型的正確性,再次應(yīng)用有限單元法對(duì)磁力驅(qū)動(dòng)器的渦流場(chǎng)進(jìn)行分析。分析表明,減小磁極半徑、增大隔離套厚度、降低隔離套材料的電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率,既不影響磁力驅(qū)動(dòng)器的軸向磁場(chǎng)有效幅值,又可以有效的減少渦流損耗。本文工作對(duì)今后工程中圓盤(pán)式磁力驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)和控制渦流損耗、提高磁力驅(qū)動(dòng)器的傳動(dòng)效率都具有指導(dǎo)意義。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TH139
【圖文】：

(2) 圓盤(pán)式圖 2-1 磁力驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)示意圖1.從動(dòng)軸 2.隔離套 3.外磁轉(zhuǎn)子軛鐵 4.外磁轉(zhuǎn)子其中，圖 a 為圓筒式，屬于隔離套狀圓環(huán)形結(jié)構(gòu)；圖 b 為圓盤(pán)式，為兩面形結(jié)構(gòu)，磁路為緊密排列組合型磁路，組合磁路具有推拉作用，傳遞力或矩的效率高。因此，在各種磁力驅(qū)動(dòng)設(shè)備中圓盤(pán)式磁力驅(qū)動(dòng)器經(jīng)常被優(yōu)先采用2.1.3 磁力驅(qū)動(dòng)器的工作機(jī)理磁力驅(qū)動(dòng)器主要由內(nèi)、外磁轉(zhuǎn)子與隔離套組成。內(nèi)、外磁轉(zhuǎn)子均由軸向化且充磁方向相反的永磁體組成，永磁體以不同極性沿圓周方向交替排列，固定在低碳鋼軛鐵上，形成磁斷路連體。隔離套采用低電導(dǎo)率材料制造，一為奧式體不銹鋼。在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，外磁轉(zhuǎn)子的 N 極（S 極）與內(nèi)磁轉(zhuǎn)子的5.內(nèi)磁轉(zhuǎn)子 6.工作氣隙 7.內(nèi)磁轉(zhuǎn)子軛鐵 8.主動(dòng)軸8

吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文N 極）相互吸引并形成直線，此時(shí)轉(zhuǎn)矩為零，如圖 2-2(1)所示。當(dāng)外磁轉(zhuǎn)子隨主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，剛開(kāi)始內(nèi)磁轉(zhuǎn)子由于摩擦力及被傳動(dòng)件阻力用，仍處于靜止?fàn)顟B(tài)。此時(shí)，外磁轉(zhuǎn)子相對(duì)內(nèi)磁轉(zhuǎn)子開(kāi)始偏移一定的角度這個(gè)角度的存再，外磁轉(zhuǎn)子的 S 極（N 極）對(duì)內(nèi)磁轉(zhuǎn)子的 N 極（S 極）個(gè)拉動(dòng)的作用，同時(shí)外磁轉(zhuǎn)子的 N 極（S 極）對(duì)內(nèi)磁轉(zhuǎn)子的前一個(gè) N 極）有一個(gè)推動(dòng)作用，使內(nèi)磁轉(zhuǎn)子有一個(gè)跟著旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，這就是磁力驅(qū)的推拉磁路工作原理。當(dāng)外磁轉(zhuǎn)子的 S 極（N 極）剛好位于內(nèi)磁轉(zhuǎn)子的 N 極之間時(shí)，產(chǎn)生的推拉力最大，如圖 2-2(2)所示，從而帶動(dòng)內(nèi)磁轉(zhuǎn)子旋在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，隔離套將內(nèi)、外磁轉(zhuǎn)子隔離開(kāi)，磁力線是穿過(guò)隔離套將外子的動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)傳給內(nèi)磁轉(zhuǎn)子的，從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)接觸的密封傳動(dòng)[12]。SSNSNSNSN

圖 3-3 徑向磁場(chǎng)空間分布② 不同轉(zhuǎn)角差φ 時(shí)，一個(gè)周期內(nèi)的周向磁感應(yīng)強(qiáng)度 Bθ變化曲面圖由圖 3-4 可知，氣隙中平均厚度平面處的周向磁感應(yīng)強(qiáng)度關(guān)于平均半徑平面奇對(duì)稱，其幅值在-0.5T 到 0.5T 之間變化并且由 R1和 R2向平均半徑處逐漸遞減，在平均半徑面附近達(dá)到最小。27

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2806718