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《沈阳工业大学》 2012年
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永磁磁力耦合器设计与关键技术研究

张泽东  
【摘要】:风机、泵类负载在电动机总能耗中占很大的比重,目前其系统调节方式落后,能源浪费非常严重。永磁耦合器能够很好地实现电动机和风机、泵类负载间无机械连接传动,不仅实现了调速性能,同时具有隔振、软起动、软停止和适应恶劣环境等特点。本文对永磁耦合器的设计及关键技术进行了如下工作内容: 首先,根据涡流场分析理论,推导永磁耦合器铜盘的涡流损耗公式。利用MATLAB软件编制程序,计算出转差与转矩的关系。针对永磁耦合器的结构类型,对样机结构尺寸进行设计,并利用AUTOCAD软件绘制永磁耦合器结构图。根据样机模型参数,利用ANSOFT软件建立永磁耦合器的三维仿真模型。通过三维瞬态场分析得到磁密分布和电流密度分布等及不同气隙下转差和损耗、转矩、轴向力的关系曲线。 其次,根据永磁耦合器的结构特点,利用ANSYS WORKBENCH有限元软件对其进行温度场分析。通过其实际运行状况,确定其热源、传导系数和散热系数等条件,通过计算得到不同气隙下,各个转差时铜盘、永磁体及永磁体盘温升值。得出了永磁体在转差为250r/min以下长期运行时基本符合热负荷标准。 再次,对永磁耦合器部件中最易变形的永磁体盘进行了应力场分析计算,验证了永磁体盘在最大载荷下的应力变化和变形大小符合考核标准,确保永磁耦合器能够正常工作和可靠运行。 最后,根据样机图纸对永磁耦合器进行了样机制作,并制定了试验方案。通过对比4个气隙下0—250r/min时转矩试验数据和计算数据,得到程序计算值存在一定的误差,有限元计算方法误差较小,具有较好可行性。然后通过温升试验,对比得到试验值与计算值误差较小,验证了温升计算方法的准确性,并保证永磁体符合应用要求,且确保永磁耦合器在可允许的范围内工作。
【学位授予单位】:沈阳工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TN622

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【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前4条
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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中国期刊全文数据库 前10条
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