調(diào)磁式異步磁力聯(lián)軸器的Halbach結(jié)構(gòu)磁路及傳動性能研究.pdf

1、調(diào)磁式異步磁力聯(lián)軸器作為磁力聯(lián)軸器的一種結(jié)構(gòu)形式，其主要作用是連接主動軸和從動軸，實現(xiàn)兩者之間運動和轉(zhuǎn)矩的無接觸傳遞。由于結(jié)構(gòu)中加入了調(diào)磁裝置，使得內(nèi)氣隙磁場轉(zhuǎn)速得以改變，因此調(diào)磁式異步磁力聯(lián)軸器還具有實現(xiàn)內(nèi)外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速變換的功能，可以廣泛應(yīng)用于石油、化工、制藥、汽車、風力發(fā)電、食品等領(lǐng)域，因而具有很好的工程實用價值。本文將Halbach陣列應(yīng)用于調(diào)磁式異步磁力聯(lián)軸器中，目的是為了利用Halbach陣列的單邊聚磁特性來提高聯(lián)軸器的傳動性能

2、。
　　 本文總結(jié)了永磁材料的磁性能參數(shù)及幾種常用的永磁體陣列方式，基于等效面電流法理論建立了90°Halbach永磁陣列空間磁場分布的數(shù)學模型，推導出了空間任意場點磁感應(yīng)強度的計算公式，并利用MATLAB軟件進行編程離散化計算，定量得出了磁感應(yīng)強度徑向分量、周向分量及軸向分量的三維空間分布圖，并探討了90°Halbach陣列中不同永磁體分配比對空間磁場分布的影響。
　　 本文推導了調(diào)磁式異步磁力聯(lián)軸器靜態(tài)氣隙磁場解析表

3、達式，并利用AnsoftMaxwell2D軟件對靜態(tài)磁場進行二維有限元仿真，得到了不同永磁陣列時聯(lián)軸器磁感應(yīng)強度分布云圖、磁感應(yīng)強度矢量圖及磁力線圖，并對內(nèi)外氣隙徑向磁密曲線進行了諧波分析，研究表明調(diào)磁式異步磁力聯(lián)軸器采用Halbach陣列時的氣隙磁場強度遠遠大于采用傳統(tǒng)陣列。
　　 本文給出了調(diào)磁式異步磁力聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩、損耗、效率的理論計算公式，并通過AnsoftMaxwell2D軟件構(gòu)建了聯(lián)軸器二維瞬態(tài)有限元仿真模型，得到了磁

4、力聯(lián)軸器瞬態(tài)磁場分布、感應(yīng)電流分布、轉(zhuǎn)矩隨時間變化曲線、損耗隨時間變化曲線。此外，本文還研究了調(diào)磁式異步磁力聯(lián)軸器傳動性能的相關(guān)影響因素，研究結(jié)果表明:外轉(zhuǎn)子永磁體采用Halbach陣列時磁力聯(lián)軸器的傳動性能明顯優(yōu)于采用傳統(tǒng)陣列;在一定范圍內(nèi)增加外轉(zhuǎn)子軛鐵厚度對于采用傳統(tǒng)陣列的磁力聯(lián)軸器輸出轉(zhuǎn)矩提升比較明顯，而對于采用Halbach陣列的磁力聯(lián)軸器幾乎無影響;減小內(nèi)外氣隙厚度可提高磁力聯(lián)軸器的輸出轉(zhuǎn)矩，而且內(nèi)氣隙厚度比外氣隙厚度對于輸出