轴向磁力耦合驱动机构的设计方法研究进展

综述了轴向磁力耦合驱动机构设计理论与方法、动态性能、磁场分布计算等方面的研究和应用现状,以及现有方法存在的局限和问题。分析指出了轴向磁力耦合驱动机构设计方法研究的发展方向及其主要研究思路:研究建立轴向磁力耦合驱动机构的精确数字化设计与基于磁力耦合动态性能的优化设计理论和方法;研究建立适应优化设计需要的具有大气隙的永磁场精确快速数值计算方法;磁力耦合驱动机构矩角特性、涡流损耗、稳定性、动刚度与振动等动态性能的理论和实验研究等。

筒式永磁调速器的磁场分析与特性研究

永磁调速器通过调节永磁转子和导体转子的相对位置来实现离心式负载速度的调节和电机的节能,是一种新的调速设备。为了深入研究筒式结构永磁调速器的磁场及机械特性,基于三维运动涡流场,建立了筒式永磁调速器的有限元模型,并对其磁场进行了瞬态分析,得出了筒式永磁调速器的磁场和涡流分布情况,以及输出功率和转矩随转差率和啮合面积的变化曲线。分析结果与试验结果的对比验证了有限元分析方法的正确性。

材料的导磁性能对永磁机构动态特性的影响

为了提高永磁机构操作性能,研究材料的导磁性能对其动态特性的影响,笔者利用有限元法建立了永磁机构电、磁、机械耦合场数学模型,求解泊松方程、电压方程及运动方程来研究其操动过程。在求解中,分别计算并分析了静铁心采用硅钢片及电工纯铁时永磁机构各参量随时间变化的曲线,结果显示,采用硅钢片的永磁机构具有较好的速度特性及较小的能耗。研制并测试了静铁心采用硅钢片的永磁机构样机,给出了速度曲线及激磁电流波形。与仿真结果比较,表明所得结论准确可靠。