调磁块连接方式对磁场调制型磁性齿轮传动性能的影响

针对径向磁场调制型磁性齿轮,分析无调磁块和引入调磁块时气隙磁感应强度分布;根据磁场调制原理,提出加装外连接桥、内连接桥、中间连接桥3种调磁块连接方式,利用Ansoft有限元分析采用3种调磁块连接方式时磁力线分布、内外转子气隙磁感应强度径向和切向分量以及外转子转矩,并与无调磁块时进行对比,研究不同连接方式对磁性齿轮传动性能的影响。结果表明:加装于同侧的连接桥对该气隙的磁感应强度分量影响较大;与无连接桥相比,加装连接桥将使磁性齿轮的传动性能降低,其中加装内连接桥对磁性齿轮峰值转矩影响较小,而加装外连接桥对其影响则较大;以无连接桥的外转子峰值转矩为基准,加装外连接桥、中间连接桥和内连接桥的峰值转矩分别为基准值的58.1%,68.3%和83.3%。

直线磁场调制电机推力特性关键参数分析

直线磁场调制电机由于材料成本受行程长度影响较小,适合于长行程应用场合。为获得更好的推力特性,本文从理论研究入手,分析了直线磁场调制电机推力的解析公式,进而确定气隙磁密谐波含量影响推力特性。为了提高气隙磁密的正弦度,电机采用Halbach永磁阵列,相比于传统法向充磁直线磁场调制电机平均推力提高18%,但推力波动率也增大了3.4%。为了尽量降低推力波动,利用有限元法对Halbach永磁体结构、电枢齿靴宽度、调磁块的尺寸和形状等结构参数进行参数化分析与改进设计。最终平均推力为783N,相比于传统法向直线磁场调制电机平均推力提高了44.5%,推力波动率从16.1%降低到8.3%。