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磁力联轴器的有限元分析

发布者:泊头鑫程1  发布日期:2021-03-20

双气隙异步盘式磁力联轴器的有限元分析

  磁力联轴器以非接触连接的方式替代了机械联轴器物理硬连接,与机械联轴器相比,磁力联轴器具有 密封、过载保护和允许轴不对中等优点,降低了安装过程的对中要求。在石油石化、电力、船舶等行业领域得到较为广泛的应用。磁力联轴器按工作原理可分为两大类:同步式和异步式,同步式磁力联轴器多用于有密封要求的场合。按结构形式可分为:轴向式和径向式。异步式(涡流式)永磁联轴器是通过导电体和永磁体之间相对运动,导电体产生涡电流,涡电流又将感生一个感应磁场并与永磁场相互作用,从而实现转矩的传递。因为主、从动体之间存在相对运动(滑差),异步式永磁联轴器通过改变气隙尺寸来改变输出轴转速。针对双气隙异步盘式磁力联轴器的工况,研究的是固定气隙、小滑差轴向盘式异步磁力联轴器,对其性能进行了仿真分析和试验研究。得到其磁场强度分布、涡电流密度分布和扭矩。利用有限元软件,对其进行有限元分析,得出铜环中的磁场分布、电涡流分布以及传动转矩值,并对仿真结果进行验证,得出其传动效率在93以上。

初始状态下的永磁转子是静止的,设置的转速相当于给永磁转子一个突变转速,因此永磁转子的速度随时间的变化类似于阶跃响应:开始的一段时间内,转速从0开始逐渐更大,后稳定在给定的转速。有限元仿真时扭矩输出随时间的变化趋势与永磁转子的速度随时间的变化趋势相似。但对于一个平稳运行的双气隙异步盘式磁力联轴器,其扭矩值应该是比较稳定的,故应取稳定的扭矩值作为磁力联轴器的评价指标。


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