基于磁网络法的正弦调磁环磁齿轮研究

提出的一种适合高速运行的磁齿轮,其调磁环具有正弦轮廓。为了研究这类磁齿轮性能,引入磁网络法,该方法将计算区域离散化,便于描述不规则边界条件,并建立等效磁网络模型。对比研究了矩形调磁块磁齿轮和正弦调磁环磁齿轮的气隙磁密、峰值转矩、稳态转矩和涡流损耗。结果表明,磁网络法和有限元结果整体吻合,局部存在偏差,正弦调磁环内、外转子峰值转矩的相对误差为12.95%和14.9%,相较于传统结构,正弦调磁环磁齿轮的峰值转矩减小了15%,涡流损耗降低了29%,验证了所提出结构在高速下的潜在应用前景。

调磁环材料性能对永磁齿轮损耗的影响研究

磁场调制型永磁齿轮作为一种新型永磁变速装置,易产生较大磁场损耗,降低永磁齿轮工作效率,限制其传递能力的进一步提升。提出整体成型动力传动式调磁环提高了扭矩传动能力,建立调磁环三维模型开展了强度、刚度和损耗计算,并结合永磁齿轮性能测试分析了调磁环骨架材料和调磁极片材料的损耗,研究三种不同调磁环承载骨架材料参数对永磁齿轮损耗和效率的影响,对永磁齿轮参数进行优化并确定最优扭矩骨架承载材料。结果表明,特种工程塑料调磁环骨架材料能大幅降低永磁齿轮损耗,有效提升传动效率,永磁齿轮实测传动效率可达93.8%。

低速大扭矩永磁复合电机设计与仿真分析

永磁复合电机转矩密度大,低速性能好,运行效率高,有效解决了电机传动效率低、损耗大、维修难度大的问题,节能降耗效果明显。文章针对永磁复合电机研发过程中磁极结构、定子尺寸、气隙大小,以及磁齿轮等对电机性能的影响等问题,开展产品设计与仿真分析,为永磁复合电机性能优化及产业化推广提供借鉴。

Halbach阵列同心式磁力齿轮参数分析与优化设计

直驱式同心式磁力齿轮在低速大转矩领域有广泛的应用前景。为获得较正弦分布气隙磁场,所用永磁体采用Halbach阵列充磁,用二维全局解析法计算同心式磁力齿轮磁场分布;分析了调磁环铁心宽度、调磁环高度及外转子轭部厚度等参数与磁力齿轮最大静态转矩之间的关系。磁场全局解析法计算结果与有限元分析结果一致性较好,验证了解析模型的正确性;根据参数分析结果,制作了一台内转子4对极、外转子17对极的Halbach阵列同心式磁力齿轮样机,样机试验结果表明,合理选择结构参数可以提高磁力齿轮的转矩密度,对磁力齿轮的设计提供一种有益参考。

一种圆筒型直线磁力齿轮的设计与优化

在理论分析磁场调制式磁齿轮工作机理的基础上,设计了一种传动比为2.67的圆筒型直线磁场调制式磁力齿轮,并应用有限元方法分析计算了该直线齿轮的气隙磁密、静态和动态推力特性,计算结果充分验证了设计的合理性。在此基础上,分析了调磁环尺寸对该齿轮输出力矩的影响及变化规律,为直线型磁力齿轮的参数优化提供了依据,并优化调磁环相对宽度为0.6、厚度为3mm、高速侧气隙宽度为1.2mm。