調(diào)速型異步磁力聯(lián)軸器的軸向力及溫度場(chǎng)分析與研究.pdf

1、調(diào)速型異步磁力聯(lián)軸器是異步磁力聯(lián)軸器在調(diào)速應(yīng)用領(lǐng)域的一大突破。這種聯(lián)軸器基于電磁感應(yīng)原理即利用導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與永磁轉(zhuǎn)子間的滑差研制出的一種新型的具有調(diào)節(jié)傳遞轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的磁力機(jī)械。這種調(diào)速型磁力聯(lián)軸器具有傳統(tǒng)磁力機(jī)械解決動(dòng)態(tài)密封、減小振動(dòng)以及過載保護(hù)等一系列優(yōu)點(diǎn)，并且在作為新型調(diào)速器相對(duì)于傳統(tǒng)調(diào)速裝置如變頻器，擁有其無(wú)法替代的巨大優(yōu)勢(shì)。它不僅能夠支持旋轉(zhuǎn)機(jī)械中驅(qū)動(dòng)設(shè)備的輕載啟動(dòng)，并且也能擺脫變頻器這類電氣設(shè)備對(duì)于工作環(huán)境的苛刻要求，能夠適應(yīng)惡劣

2、溫度以及飛塵環(huán)境，這種環(huán)境會(huì)對(duì)電氣類設(shè)備產(chǎn)生非常大的影響。由于調(diào)速型異步磁力聯(lián)軸器為機(jī)械設(shè)備，其運(yùn)作不需要電能，故其能夠在電力質(zhì)量很差如供電電壓紊亂、電力諧波、雷擊等情況下穩(wěn)定工作。這種新型的調(diào)速型異步磁力聯(lián)軸器的傳動(dòng)性能以及結(jié)構(gòu)性能具有很高的研究與應(yīng)用價(jià)值。本文主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:
　　(1)應(yīng)用等效面電流電磁場(chǎng)數(shù)學(xué)求解方法并結(jié)合畢奧薩伐定律，推導(dǎo)出基于圓筒式永磁體轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的動(dòng)態(tài)空間磁場(chǎng)分布公式。結(jié)合之前所推導(dǎo)出的動(dòng)態(tài)空間磁

3、場(chǎng)對(duì)電磁力進(jìn)行數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)，得到了圓筒式磁力聯(lián)軸器的軸向力計(jì)算解析式。利用Magnet電磁場(chǎng)有限元仿真軟件模擬得出調(diào)速型異步磁力聯(lián)軸器在不同輸入轉(zhuǎn)速、不同轉(zhuǎn)差率的時(shí)變軸向力值及輸出轉(zhuǎn)矩值，并進(jìn)行對(duì)比分析。
　　(2)利用ANSYS WORKBENCH有限元仿真軟件的穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)分析模塊Steady-State Thermal模塊對(duì)調(diào)速型異步磁力聯(lián)軸器在不同嚙合面積下的穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)進(jìn)行分析，主要結(jié)論如下:調(diào)速型異步磁力聯(lián)軸器在輸出轉(zhuǎn)速、

4、轉(zhuǎn)差率不變的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其在完全嚙合時(shí)的溫度最高，隨著嚙合面積的不斷減小，溫度隨之降低。
　　(3)利用ANSYS WORKBENCH有限元仿真軟件針對(duì)調(diào)速型異步磁力聯(lián)軸器進(jìn)行模態(tài)分析，得到其自由振動(dòng)下的各階模態(tài)的固有頻率值，并計(jì)算得出引起共振的臨界轉(zhuǎn)速。引入熱-結(jié)構(gòu)順序耦合的分析方法針對(duì)聯(lián)軸器在完全嚙合以及轉(zhuǎn)子相對(duì)軸向位移24mm兩種不同工況下運(yùn)轉(zhuǎn)的應(yīng)力應(yīng)變做出對(duì)比分析，得到其應(yīng)力應(yīng)變分布，保證聯(lián)軸器各部件在各自材料的許用應(yīng)力