調(diào)速型筒式異步磁力耦合器傳動(dòng)性能與調(diào)速性能研究.pdf

1、調(diào)速型筒式異步磁力耦合器是基于電磁感應(yīng)原理工作的一種新型傳動(dòng)裝置，它不僅具有傳統(tǒng)磁力耦合器諸如隔震、無(wú)接觸傳動(dòng)、過(guò)載保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還可以根據(jù)實(shí)際工況調(diào)節(jié)內(nèi)、外轉(zhuǎn)子的嚙合長(zhǎng)度來(lái)達(dá)到調(diào)節(jié)輸出轉(zhuǎn)速的目的，當(dāng)其驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)和泵類(lèi)負(fù)載時(shí)，能起到很好的節(jié)能效果。因此，磁力耦合器正廣泛地運(yùn)用于機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域的各種場(chǎng)合，具有極其重要的工程應(yīng)用價(jià)值，所以對(duì)于調(diào)速型筒式異步磁力耦合器的理論研究也就具有十分重要的學(xué)術(shù)價(jià)值。本文對(duì)調(diào)速型筒式異步磁力耦合器進(jìn)行了如下

2、幾個(gè)方面的研究：
　?。?）對(duì)調(diào)速型筒式異步磁力耦合器的電磁轉(zhuǎn)矩進(jìn)行理論分析計(jì)算，針對(duì)雙層實(shí)心結(jié)構(gòu)，采用磁路模型進(jìn)行磁阻結(jié)構(gòu)分析，使用等效磁路法得到磁力耦合器的主磁阻、漏磁阻和磁動(dòng)勢(shì)，通過(guò)基爾霍夫電壓與電流定律求得磁力耦合器靜態(tài)下的氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度，并結(jié)合轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式與三維修正系數(shù)公式得到磁力耦合器的最終轉(zhuǎn)矩公式。對(duì)磁力耦合器效率公式進(jìn)行推導(dǎo)，得到其傳動(dòng)效率表達(dá)式，并獲得效率與轉(zhuǎn)差率之和為1的結(jié)論。
　?。?）針對(duì)磁力耦合器在

3、靜態(tài)、瞬態(tài)下的整體磁感應(yīng)強(qiáng)度和氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度進(jìn)行研究，得出瞬態(tài)下的整體磁感應(yīng)強(qiáng)度和氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度均大于靜態(tài)下的整體磁感應(yīng)強(qiáng)度和氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度；針對(duì)銅層的電流密度分布進(jìn)行研究，同時(shí)得出影響磁力耦合器傳動(dòng)性能的軸向電流密度分布規(guī)律為電流密度的最大值在銅層中間位置，并沿軸向逐漸減??；模擬得到磁力耦合器電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系，隨著轉(zhuǎn)差率的增大，電磁轉(zhuǎn)矩不斷增大，并與計(jì)算值進(jìn)行比較，結(jié)果兩者具有較好的一致性；得出磁力耦合器運(yùn)行效率與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系，

4、隨著轉(zhuǎn)差率的增大，磁力耦合器的傳動(dòng)效率不斷減小，且驗(yàn)證了效率與轉(zhuǎn)差率之和為1的結(jié)論。
　?。?）結(jié)合轉(zhuǎn)矩公式與調(diào)速時(shí)的修正系數(shù)公式推導(dǎo)得到磁力耦合器在恒負(fù)載和變負(fù)載下的調(diào)速關(guān)系式，即嚙合長(zhǎng)度與轉(zhuǎn)差率的關(guān)系或嚙合長(zhǎng)度與輸出轉(zhuǎn)速的關(guān)系，從而可以為調(diào)速的實(shí)際應(yīng)用提供理論指導(dǎo)；對(duì)磁力耦合器在不同負(fù)載下的節(jié)能性進(jìn)行理論和模擬分析，結(jié)果表明：恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速無(wú)法實(shí)現(xiàn)節(jié)能，而變負(fù)載調(diào)速具有較好的節(jié)能效果；運(yùn)用Magnet軟件對(duì)恒負(fù)載和變負(fù)載下磁力耦合

5、器的調(diào)速性能和節(jié)能性進(jìn)行模擬分析，得出恒負(fù)載調(diào)速時(shí)，輸出轉(zhuǎn)速隨著輸入轉(zhuǎn)速的減小而減小，但轉(zhuǎn)速差不變，而變負(fù)載調(diào)速時(shí)，輸出轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速差均隨著輸入轉(zhuǎn)速的減小而減小。
　?。?）研制樣機(jī)，搭建調(diào)速性能實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，測(cè)量得到調(diào)速型筒式異步磁力耦合器驅(qū)動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)不同輸入轉(zhuǎn)速和不同負(fù)載轉(zhuǎn)矩下嚙合長(zhǎng)度與輸出轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速差和轉(zhuǎn)差率的關(guān)系；測(cè)量得到調(diào)速型筒式異步磁力耦合器驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)負(fù)載時(shí)，嚙合長(zhǎng)度與輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差率的關(guān)系；恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速和變轉(zhuǎn)矩調(diào)速的實(shí)驗(yàn)結(jié)