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磁力联轴器瞬态气隙磁场分析

2021-03-04 14:08:10

深槽鼠笼异步磁力联轴器瞬态气隙磁场有限元分析

为得到深槽式鼠笼异步磁力联轴器工作时的扭矩变化情况,对其瞬态气隙磁场进行了模拟研究.基于对磁力联轴器的瞬态理论分析,借助Ansoft对影响深槽式鼠笼异步磁力联轴器瞬态气隙磁场的主要因素:永磁体磁及数、永磁体厚度、气隙厚度、内转子槽数以及槽的长宽比(槽深与槽宽的比值)进行了二维和三维模拟分析,并通过试验验证了三维模拟分析的正确性。在 定的外形尺寸条件下,取磁及数为14及,永磁体厚度为8mm,槽数为24槽,槽的宽长比0.42时,输出转矩达到较优;在宽长比中槽深对转矩值的影响较为显著,当槽深为18mm时,达到较大输出转矩.该结果对深槽式鼠笼异步磁力联轴器的进一步优化具有指导意义


鼠笼式异步磁力联轴器是根据电磁感应原理,应用反求技术创新研制出的一种新型电磁感应式磁力联轴器.与已有同步磁力联轴器相比,永磁体仅布置在外转子上,并将内转子设计成鼠笼式结构.当联轴器工作时,由于内转子无需永磁体,且在隔离套的作用下,避免了外磁转子与高温介质的接触,大大解决了同步磁力联轴器高温退磁问题.同时,在比较目前相关异步磁力联轴器的研究时,考虑了如何进一步提高异步磁力联轴器的传递转矩.参考应用于电机的深槽结构所具有的高传递转矩及良好的稳定性后,提出将深槽结构用于鼠笼式异步磁力联轴器中,进而得到深槽式鼠笼异步磁力联轴器为了较好地了解实际应用中深槽式鼠笼异步磁力联轴器的特点,文中对稳定运行状态下的鼠笼异步磁力联轴器采用瞬态有限无法进行分析.利用Ansoft对其瞬态气隙磁场进行二维及三维模拟分析,以得到瞬态时磁力联轴器内部磁感应强度和涡流分布云图,且在不改变其他结构参数的条件下,依次改变永磁体磁及数、永磁体厚度、气隙厚度、内转子槽数和槽宽长比,探讨各个因素,特别是槽深对稳定运行时的鼠笼异步磁力联轴器平均气隙磁场强度以及输出扭矩的影响,并进行试验以验证三维模拟分析的正确性。