雙側(cè)輸出低速大轉(zhuǎn)矩復(fù)合電機(jī)的設(shè)計(jì)與仿真.pdf

1、隨著工業(yè)生產(chǎn)水平的不斷進(jìn)步，人們對于低速大轉(zhuǎn)矩輸出的需求越來越大。而傳統(tǒng)的減速機(jī)構(gòu)存在體積大、重量大、噪聲大等缺點(diǎn)。而將永磁電機(jī)與永磁齒輪相結(jié)合構(gòu)成復(fù)合電機(jī)具有體積小、重量輕、噪聲小、傳遞轉(zhuǎn)矩精確以及過載保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。因此，設(shè)計(jì)復(fù)合電機(jī)用于低速大轉(zhuǎn)矩直驅(qū)十分必要并且具有廣闊的前景。
　　本文對永磁齒輪的結(jié)構(gòu)及其工作原理進(jìn)行了分析，并通過有限元分析驗(yàn)證了所述理論公式的正確性。通過對不同永磁體極對數(shù)進(jìn)行仿真，根據(jù)其結(jié)果選擇了合適的變比。

2、又確定了對永磁齒輪性能產(chǎn)生影響的各個(gè)因素，使用有限元法對永磁齒輪進(jìn)行建模，分別分析計(jì)算了各個(gè)影響因素對于輸出轉(zhuǎn)矩的具體影響情況，并根據(jù)最優(yōu)方案對永磁齒輪的各部分參數(shù)進(jìn)行了設(shè)定與優(yōu)化。本文根據(jù)永磁電機(jī)與永磁齒輪的結(jié)構(gòu)及其工作原理提出并設(shè)計(jì)了兩種不同結(jié)構(gòu)復(fù)合電機(jī)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即內(nèi)嵌式雙側(cè)輸出復(fù)合電機(jī)與串聯(lián)式雙側(cè)輸出復(fù)合電機(jī)。給出了兩種結(jié)構(gòu)復(fù)合電機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)，分析了其各自的工作原理，并應(yīng)用Ansoft對其進(jìn)行2D有限元分析。計(jì)算出內(nèi)嵌式復(fù)合電機(jī)

3、的磁密分布及磁力線分布，分析了其三層氣隙結(jié)構(gòu)的氣隙磁密，從而驗(yàn)證了內(nèi)嵌式復(fù)合電機(jī)設(shè)計(jì)的可行性，同時(shí)還分析了其空載啟動(dòng)及負(fù)載啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速波動(dòng)曲線及空載穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速輸出結(jié)果。由于內(nèi)嵌式復(fù)合電機(jī)結(jié)構(gòu)限制，無法達(dá)到更低轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩輸出，進(jìn)而又設(shè)計(jì)了串聯(lián)式復(fù)合電機(jī)結(jié)構(gòu)，計(jì)算出其各部分磁密分布及磁力線分布，空載及負(fù)載情況下啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩波動(dòng)情況及空載穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩輸出情況，進(jìn)而驗(yàn)證了本設(shè)計(jì)的正確性。
　　復(fù)合電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)