筒式实心磁力耦合器的电磁转矩计算与传动特性

为计算筒式实心磁力耦合器(Drum-typeSolidMagneticCoupler,DSMC)的电磁转矩,研究其传动特性,以一台4对极DSMC为研究对象,建立了引入感应电流的等效磁路模型,结合安培环路定律并考虑三维端部效应,推导出耦合器的电磁转矩计算式;运用有限元仿真软件,得到耦合器的磁场分布和感应电流分布及不同输入转速下的机械特性曲线;通过轴向移动导体转子,改变两个转子的相对位置,得到不同啮合长度对电磁转矩的影响规律。最后,搭建试验平台对电磁转矩的理论计算及有限元仿真结果进行试验验证,所得试验结果与分析结果基本一致。该模型为DSMC的设计与优化提供了指导。

筒式磁力耦合器的结构参数对传动性能的影响

转矩是磁力耦合器传动性能的重要指标之一,为获得单位体积内磁力耦合器具有最大传动转矩时的磁路结构参数,以永磁体间隙排列的筒式实心磁力耦合器为研究对象,运用Magnet有限元分析软件模拟分析不同长径比下,磁力耦合器的不同结构参数对转矩和转矩密度的影响,得到磁力耦合器的最佳结构参数:永磁体的极弧系数为0.8,磁极对数为6,铜环厚度为4mm,铜环长厚比为1,通过模拟分析该结构参数下的磁力耦合器的机械特性,得到磁力耦合器的输出转矩与输出转速的关系曲线,相较于筒式鼠笼转子磁力耦合器,改进后的磁力耦合器在恒负载工况下具有较大的稳定运行区间,且滑差率为66%时具有最大的传动转矩。