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永磁联轴器发展现状

2020-07-04 18:46:11

我国对磁力传动技术的研究应用起步较迟,可其中一个主要原因就是一次性的投入成本太高,80年代以后才开始注意有关产品的开发与研究,但是在研究人员孜孜不倦的努力下也取得了丰富的成果。在磁力学设计理论方面提出了推拉组合磁路概念,并开始注重优化设计;提出了利用磁荷库伦定律去计算传动转矩,这为联轴器的设计提供了一个更加方法;通过大量的实验得出了一些经验公式;尤其是在抗高温磁力联轴器研究方面,永磁传动技术发展的时间不长,还存在一些的问题:永磁传动有些因为制造困难,性价比低,往往还只停留在理论研究上;永磁传动的设计目前还没有一套系统和完善的设计方法,磁路的设计、转矩的计算均建立在实验、半实验基础上,研制周期长,代价高,重复性劳动多;在磁路设计方面,多体渐变技术未能充分利用;磁场计算多成用上述的一些方法,由于多是近似计算,精度有待进一步提高。国内对于磁力联轴器技术和产品的研究目前主要集中在各大高校。例如江苏大学杨超君教授及其团队一直致力于磁力传动技术研究:为了计算感应式磁力联轴器的传递转矩,利用异步电机的定子绕组来等效代替外转子,运用数值计算的方法分析了感应式磁力联轴器中存在的内部涡流场的分布情况,并可以得出相应联轴器的传递转矩的计算方法。由于此类磁力联轴器能够承受很高的温度,故又称为:“高温磁力联轴器”。异步磁力联轴器的出现很大地丰富了磁力联轴器的应用场合,解决了一般永磁联轴器的温升问题,而且也开启了研究磁力联轴器涡流损耗时代。尽可能的提高磁力联轴器的工作效率,减小能量损耗成为了当今异步磁力联轴器的研究主题。近来己有各种磁力联轴器的产品应用到工业实际中,特别是在拖动水泵、风机、斗式提升机、卷扬机等负载上。时至今日,目前有关磁力联轴器的理论还不完备,有关磁力联轴器的设备多在实验基础上研究开发,所以在理论上要进一步的研究。未来永磁传动技术的发展方向主要体现在以下几个方面:(1)改进磁路;(2)新材料;(3)改进生产工艺进而提高产品性能;(4)开发大功率磁力驱动装置;(5)智能化、高速小型化。本文研究的内容主要可分为以下几点:(1)对轴向永磁联轴器作原理分析和结构设计。选取合适的激励源和软磁材料。为后面的分析计算提供理论依据。(2)以磁场的基本理论为基础,根据等效磁荷理论建立主、从动磁环所受轴向磁力和传递的力矩的数学模型,并基于上述模型分析联轴器的主要结构参数对轴向力和磁转矩的影响。(3)运用MaxwellAnsoft仿真软件对轴向永磁联轴器进行三维建模,根据所建联轴器三维模型进行静态磁场分析和瞬态传动特性分析。(4)利用有限元软件分析轴向永磁联轴器在变负载情况下工作时的性能和特点,研究和分析联轴器在工作过程中磁密、轴向力变化以及传递转矩的变化。从而确定轴向永磁联轴器的使用场合。使系统在符合工作条件的前提下,启动过程速度快、冲击小,稳定运行时传动性能好。