Halbach阵列型摆线永磁齿轮涡流损耗的有限元计算

采用一种基于运动边界法的时步有限元法实现摆线永磁齿轮涡流损耗的计算。方法在磁场计算中,可实现转子的自转与公转,具有高度的自完成性,提高了计算速度。通过改变各参数(如输入转速,偏心距等参数),分别研究各参数对涡流损耗的影响。通过计算得出:Halbach阵列型摆线永磁齿轮的涡流损耗与输入转速的平方和材料的电导率成正比;当偏心距增大时,各部分涡流损耗均在增加,其中转子轭部涡流损耗最小;当轭部厚度增大时,各部分涡流损耗均在增加,其中定子轭部涡流损耗出现明显增加。最后,通过实验来验证有限元计算的正确性。

Halbach阵列型摆线永磁齿轮传动转矩的有限元分析

为提高摆线永磁齿轮的传动转矩,对其工作原理、Halbach阵列的特点和磁场分布情况进行分析阐述。基于ANSYS求解磁传动转矩的基本原理,应用其对定子、转子分别为12极和10极的Halbach型摆线永磁齿轮的气隙磁场进行有限元分析,研究了摆线永磁齿轮的传动转矩与转角偏差、偏移量、永磁体径向厚度及轭铁厚度的关系。通过计算得出:Halbach型摆线永磁齿轮的传动转矩随转角偏差呈正弦周期性变化且随着永磁体厚度的增大,其传动转矩值也变大;偏移量越大,其能传递的转矩也越大;当轭铁厚度增大时,其传动转矩表现为先下降然后有所升高直到基本保持不变。因此,在设计Halbach型摆线永磁齿轮时应合理选择永磁体厚度、偏移量、轭铁厚度以增强其传动性能。