盘式永磁涡流耦合器涡流研究

本文旨在研究盘式涡流耦合器涡流分布特点。采用解析法得到了涡流密度的函数表达式;利用三维有限元法分别计算正常工作状态和起动状态下涡流径向分量和周向分量沿径向和周向分布的三维图形并总结涡流沿周向、径向、轴向的分布特点。根据涡流密度的函数表达式着重分析了导体盘材料、气隙长度和转差率三个重要因素对涡流的影响。通过对盘式永磁涡流耦合器涡流特点的把握,合理的解释了轴向磁力随转差率变化的规律。

盘式永磁涡流耦合器参数分析与多目标优化设计

在分析部分参数对盘式永磁涡流耦合器性能影响的基础上,进行基于改进遗传算法的多目标优化设计。首先,通过数值法仿真分析了永磁极对数、永磁体厚度、铜层厚度、铜层外伸长度和气隙长度对耦合器性能的影响。利用电磁转矩的解析表达式确定最佳永磁极对数。然后,以永磁体内外径、永磁体厚度和铜层厚度为优化变量,以电磁转矩和耦合器成本为优化目标,进行基于改进遗传算法的多目标优化。转矩较初步设计增大了9.94%,成本减少了14.97%;最后,通过三维有限元仿真验证了理论分析的正确性为盘式永磁涡流耦合器设计提供参考。

永磁涡流耦合器传递转矩计算方法研究

永磁涡流耦合器作为一种传动装置,传递转矩的有效计算是评价其传动性能的重要指标.针对一台6磁极对数、额定输入转速1450 r/min的永磁涡流耦合器,首先,根据耦合器几何结构,采用有限元方法对磁力线走向进行了仿真分析,获得永磁涡流耦合器的磁路分布,进而通过分析漏磁边界条件得到了泄漏磁阻和有效磁动势;其次,建立导体盘涡流的坐标系,根据趋肤深度和安培环路定律,考虑磁场分布的连续性和对称性,构建了耦合器的磁感应强度方程;然后,根据导体盘涡电流密度和电导率的数学关系,同时考虑三维端部效应,得到了传递转矩的解析结果;最后,建立样机试验平台和三维有限元模型对该方法进行验证.结果表明,在一定的转速差范围内,所提计算方法具有较好的精度,相对误差在6%以内.采用该方法对永磁涡流耦合器的设计优化提出了一些合理化建议.

新型聚磁式永磁涡流耦合器及其电磁特性分析

提出了一种新型聚磁式永磁涡流耦合器(FCPM-ECC),通过在永磁转子内设置磁障以减少漏磁、增强聚磁效应,从而提高永磁体利用率和耦合器的输出转矩.基于等效磁路法(MEC)建立了FCPM-ECC的解析模型,在此基础上推导其涡流和电磁转矩表达式,并通过3D有限元法(FEA)验证了解析模型的准确性.此外,研究了永磁体极数、永磁体厚度、永磁内转子铁芯厚度和磁障尺寸等参数变化对FCPM-ECC转矩提升程度的影响,并总结了不同永磁体厚度下磁障尺寸参数选取的一般规律.研究表明,所提出的新型聚磁式结构可以显著减小永磁体的漏磁,进而提高耦合器的输出转矩.与传统内置永磁式涡流耦合器(IPM-ECC)相比,在永磁体用量相等的情况下,采用该聚磁式结构可将输出转矩提升17. 1%.

聚磁式永磁涡流耦合器结构参数对传动性能的影响

聚磁式永磁涡流耦合器是异步磁力传动装置的磁力传动装置。文章根据聚磁式永磁涡流耦合器的结构和原理,基于Ansoft有限元软件,建立三维模型,通过改变结构的磁极数、转速差、气隙、铜盘厚度、小磁体充磁角度、永磁体的厚度分析了不同参数下的传动装置的传动扭矩和涡流损耗。其仿真结果对今后聚磁式永磁涡流耦合器的研究分析有一定的参考价值。

永磁涡流耦合器在选煤厂皮带输送机上的应用

介绍了一种永磁涡流耦合器的结构、工作原理和技术特点及其在选煤厂皮带机上的应用。永磁涡流耦合器结构可靠、性能稳定、节能环保,在使用和维护成本上优于变频技术,在皮带机等运输设备上有很好的推广价值。

混合式永磁涡流耦合器有限元振动特性研究

介绍了永磁涡流耦合器的结构、工作原理及混合式永磁涡流耦合器的结构;分析了混合式永磁涡流耦合器振动产生的原因,建立了混合式永磁涡流耦合器有限元数学模型,并给出了r≥2阶力波作用下固有频率的表达式;利用有限元仿真软件分别对混合式永磁涡流耦合器的导体转子、永磁体转子、外壳进行仿真。由分析仿真结果可知,通过优化混合式永磁涡流耦合器的结构,可以抑制振动,提高混合式永磁涡流耦合器的使用寿命,减少设备故障率。

基于模糊输出反馈的永磁涡流耦合器调速系统研究

混合式永磁涡流耦合器具有复杂的控制系统,受到外扰和内扰都会对混合式永磁涡流耦合器控制产生影响,增加控制的难度。为了提高混合式永磁涡流耦合器的鲁棒性与控制精度,提出了基于模糊输出反馈控制器的混合式永磁涡流耦合器控制方案。通过仿真验证和对比发现,该控制系统较传统PID系统具有更强的动态性能和稳态性能,表明该控制方法提高了混合式永磁涡流耦合器调速控制系统的鲁棒性与控制精度。

轴向永磁涡流耦合器传动特性分析

分析了双边磁场耦合型轴向永磁涡流耦合器的磁场结构及特点,利用电磁仿真有限元分析软件ANSYS Maxwell3D建立了有限元模型,改变气隙、 导磁盘、 导体结构参数,仿真研究了转差为0-1500 r/min时,气隙对其传动特性的影响;以及转差为100 r/min时,导磁盘、 导体结构参数对其传动特性的影响.结果表明：在低转差时,转矩随转差增大而迅速增大,当超过最大转矩对应的转差时,转矩随转差增大而减小,但随着转差进一步增大,转矩减小趋势放缓;增大气隙,传递转矩下降,并且最大转矩下降幅度较大;改变导磁盘内径、 外径及厚度,对其传动特性影响不大;增大导体面与磁体面叠合率,单边永磁转子所受轴向力减小,但单边导体转子所受轴向力及耦合器传递转矩增大.其结果对该型耦合器后续进一步优化设计提供了理论依据.

轴向磁通永磁涡流耦合器的分层解析模型和特性分析

建立了面贴式轴向磁通永磁涡流耦合器的分层解析模型,并且进行了特性分析。通过结合三维等效磁路法、法拉第电磁感应定律和安培环路定理,对轴向磁通永磁涡流耦合器建立了电磁场解析模型。该解析模型能够有效处理模型复杂的几何外形,同时能够考虑三维参数对模型的影响。在解析模型的基础上,讨论了导体层材料、导体层厚度和解析分层数目对解析模型适用性的影响。三维有限元仿真验证表明,建立的分层解析模型在一定范围内有较高的解析精度。

永磁型涡流耦合器导电层中涡流及其磁场研究

旨在研究永磁型涡流耦合器运行过程中导体层内产生的涡流及其磁场的特征。采用数值法求解在不同转差下铜层中的涡流,描绘出涡流分布二维图,分析其特征;求解气隙中涡流磁场分布,分析转差对涡流磁场的影响。通过永磁场和涡流场的分布很好地解释了盘式涡流耦合器轴向磁力的特点。

皮带运输机驱动装置改造方案应用

分析了皮带运输机在运行中存在驱动装置振动大、运行工况差、减速器检修困难等问题,制定了相应的改造方案并进行改造。更换了性能好的弗兰德减速器、永磁涡流耦合器、电动机、逆止器,使皮带运输机驱动装置运行工况得到改善;更换了高速联轴器-永磁涡流耦合器,故障率为0,使机器免维护,使用寿命长,减少了设备维护成本和工作量。改造达到了预期目的。

皮带运输机的改造方案与应用

皮带运输机具有运量大、易操作、易维护等优点,在矿山日常运输作业中承担着重要的运输任务。为了能够满足厂区运输任务减轻皮带运输机重载起动对元件的冲击,并提高电动机运转功率,分析了皮带运输机进行重载软起动应具备的具体条件,结合实际情况研究了皮带运输机的电机及减速器并进行技术改进。经实际应用表明,通过对矿井皮带运输机进行重载改造,可取得较好的起动效果,更好地促进皮带运输机节能力,有效延长皮带运输机运行寿命,此项改造值得推广与应用。