調(diào)速型異步磁力聯(lián)軸器的軸向力及溫度場分析與研究.pdf

1、調(diào)速型異步磁力聯(lián)軸器是異步磁力聯(lián)軸器在調(diào)速應(yīng)用領(lǐng)域的一大突破。這種聯(lián)軸器基于電磁感應(yīng)原理即利用導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與永磁轉(zhuǎn)子間的滑差研制出的一種新型的具有調(diào)節(jié)傳遞轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的磁力機械。這種調(diào)速型磁力聯(lián)軸器具有傳統(tǒng)磁力機械解決動態(tài)密封、減小振動以及過載保護等一系列優(yōu)點，并且在作為新型調(diào)速器相對于傳統(tǒng)調(diào)速裝置如變頻器，擁有其無法替代的巨大優(yōu)勢。它不僅能夠支持旋轉(zhuǎn)機械中驅(qū)動設(shè)備的輕載啟動，并且也能擺脫變頻器這類電氣設(shè)備對于工作環(huán)境的苛刻要求，能夠適應(yīng)惡劣

2、溫度以及飛塵環(huán)境，這種環(huán)境會對電氣類設(shè)備產(chǎn)生非常大的影響。由于調(diào)速型異步磁力聯(lián)軸器為機械設(shè)備，其運作不需要電能，故其能夠在電力質(zhì)量很差如供電電壓紊亂、電力諧波、雷擊等情況下穩(wěn)定工作。這種新型的調(diào)速型異步磁力聯(lián)軸器的傳動性能以及結(jié)構(gòu)性能具有很高的研究與應(yīng)用價值。本文主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:
　　(1)應(yīng)用等效面電流電磁場數(shù)學(xué)求解方法并結(jié)合畢奧薩伐定律，推導(dǎo)出基于圓筒式永磁體轉(zhuǎn)子磁場的動態(tài)空間磁場分布公式。結(jié)合之前所推導(dǎo)出的動態(tài)空間磁

3、場對電磁力進行數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)，得到了圓筒式磁力聯(lián)軸器的軸向力計算解析式。利用Magnet電磁場有限元仿真軟件模擬得出調(diào)速型異步磁力聯(lián)軸器在不同輸入轉(zhuǎn)速、不同轉(zhuǎn)差率的時變軸向力值及輸出轉(zhuǎn)矩值，并進行對比分析。
　　(2)利用ANSYS WORKBENCH有限元仿真軟件的穩(wěn)態(tài)溫度場分析模塊Steady-State Thermal模塊對調(diào)速型異步磁力聯(lián)軸器在不同嚙合面積下的穩(wěn)態(tài)溫度場進行分析，主要結(jié)論如下:調(diào)速型異步磁力聯(lián)軸器在輸出轉(zhuǎn)速、

4、轉(zhuǎn)差率不變的情況下運轉(zhuǎn)時，其在完全嚙合時的溫度最高，隨著嚙合面積的不斷減小，溫度隨之降低。
　　(3)利用ANSYS WORKBENCH有限元仿真軟件針對調(diào)速型異步磁力聯(lián)軸器進行模態(tài)分析，得到其自由振動下的各階模態(tài)的固有頻率值，并計算得出引起共振的臨界轉(zhuǎn)速。引入熱-結(jié)構(gòu)順序耦合的分析方法針對聯(lián)軸器在完全嚙合以及轉(zhuǎn)子相對軸向位移24mm兩種不同工況下運轉(zhuǎn)的應(yīng)力應(yīng)變做出對比分析，得到其應(yīng)力應(yīng)變分布，保證聯(lián)軸器各部件在各自材料的許用應(yīng)力