高速磁力驅(qū)動離心泵設(shè)計與研究.pdf

1、磁力泵采用磁力傳動，實現(xiàn)力矩的無接觸傳遞，是為徹底解決機(jī)械傳動泵軸封泄漏而設(shè)計的無密封、無泄漏、無污染的新型工業(yè)用泵。在車船等特定的使用場合，要求泵機(jī)組體積小、無泄漏，同時還要求泵具有高的性能參數(shù)。采用高速磁力泵可以滿足這些特殊要求。高速磁力泵由變頻電機(jī)直接驅(qū)動外磁轉(zhuǎn)子，磁力穿越隔離套，使內(nèi)磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，內(nèi)磁轉(zhuǎn)子無軸封，實現(xiàn)無泄漏輸送。高速磁力泵的特點是轉(zhuǎn)速高、無軸封、無泄漏。 本文結(jié)合某軍工工程的實際需要，設(shè)計研制GCB90-7

2、0型400Hz高速磁力泵。 分析了高速磁力泵磁轉(zhuǎn)子的運(yùn)行機(jī)理，利用數(shù)值方法求解了永磁體磁場，通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計解決了汽蝕、噪音，軸向力平衡等關(guān)鍵技術(shù)問題。 磁力泵由于結(jié)構(gòu)上的特殊性，決定了其能量損失構(gòu)成因素的復(fù)雜性，且能量損失較其它類型泵大。本文在能量分析的基礎(chǔ)上提出了以求效益最高為目標(biāo)的單目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型，為優(yōu)化設(shè)計磁力泵效率提供了理論依據(jù)。 在磁力泵的設(shè)計中，磁轉(zhuǎn)矩計算十分重要，工程上常用的公式作為簡易快

3、速的計算方法具有一定的實用型。但是傳統(tǒng)的基于磁路的計算只能求出永磁機(jī)構(gòu)各部分的場量平均值而無法求出場的分布形態(tài)，這就意味著不能掌握永磁磁極在不同角度下的工作點。利用有限元軟件對磁力傳動的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行模擬、分析，可以準(zhǔn)確計算場的分布，也避免了單純利用實驗方法進(jìn)行設(shè)計時周期長、費用高的不足。 內(nèi)磁轉(zhuǎn)子軸向力的平衡直接影響泵機(jī)組的壽命和運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。在要求具有最小軸向尺寸的前提下，利用冷卻循環(huán)回路來減小內(nèi)磁轉(zhuǎn)子右端軸向力的分布，同時冷