机械设计与制造
機械設計與製造
궤계설계여제조
MACHINERY DESIGN & MANUFACTURE
2014年
9期
112-115
,共4页
董亮%代翠%孔繁余%唐晓晨
董亮%代翠%孔繁餘%唐曉晨
동량%대취%공번여%당효신
时步有限元法%内外轴式联轴器%磁场%涡流损耗%磁转角
時步有限元法%內外軸式聯軸器%磁場%渦流損耗%磁轉角
시보유한원법%내외축식련축기%자장%와류손모%자전각
Time-Stepping FEM%Radial Magnetic Couplings%Magnetic Field%Eddy-Current Loss%Torsion Angle
鉴于包含运动边界磁场难处理的问题,为精确获得内外磁转子同步旋转隔离套静止其中时的磁场特性,应用Maxwell软件基于时步有限元法对400Hz高速磁力泵永磁联轴器进行了二维有限元瞬态计算.分析了稳态转速下的磁场分布特性,得到了不同转速及磁转角下的磁力线和涡流密度分布,给出了转矩和涡流损耗随转速、磁转角变化的关系.结果表明,内外轴式永磁联轴器输出转矩基本恒定,当转速为7800r/min,磁转角为7.5°时的波动幅值仅为平均值的0.81％;转矩不随转速变化,而随磁转角基本呈正弦变化.涡流损耗随转速增大而增大,随磁转角增大而减小;磁转角7.5°时,n=7800r/min涡流损耗为n=750r/min涡流损耗的108倍.由于隔离套涡流损耗产生的附加磁场的作用,内外磁转子气隙不同半径处的磁感应强度有所差别;相同磁转角下,R=38.1mm处周向磁密幅值均大于R=36.55mm处,且其周向磁密向磁转子转动方向偏移,而R=37.4mm处的周向磁密向磁转子转动的反向偏移.
鑒于包含運動邊界磁場難處理的問題,為精確穫得內外磁轉子同步鏇轉隔離套靜止其中時的磁場特性,應用Maxwell軟件基于時步有限元法對400Hz高速磁力泵永磁聯軸器進行瞭二維有限元瞬態計算.分析瞭穩態轉速下的磁場分佈特性,得到瞭不同轉速及磁轉角下的磁力線和渦流密度分佈,給齣瞭轉矩和渦流損耗隨轉速、磁轉角變化的關繫.結果錶明,內外軸式永磁聯軸器輸齣轉矩基本恆定,噹轉速為7800r/min,磁轉角為7.5°時的波動幅值僅為平均值的0.81％;轉矩不隨轉速變化,而隨磁轉角基本呈正絃變化.渦流損耗隨轉速增大而增大,隨磁轉角增大而減小;磁轉角7.5°時,n=7800r/min渦流損耗為n=750r/min渦流損耗的108倍.由于隔離套渦流損耗產生的附加磁場的作用,內外磁轉子氣隙不同半徑處的磁感應彊度有所差彆;相同磁轉角下,R=38.1mm處週嚮磁密幅值均大于R=36.55mm處,且其週嚮磁密嚮磁轉子轉動方嚮偏移,而R=37.4mm處的週嚮磁密嚮磁轉子轉動的反嚮偏移.
감우포함운동변계자장난처리적문제,위정학획득내외자전자동보선전격리투정지기중시적자장특성,응용Maxwell연건기우시보유한원법대400Hz고속자력빙영자련축기진행료이유유한원순태계산.분석료은태전속하적자장분포특성,득도료불동전속급자전각하적자력선화와류밀도분포,급출료전구화와류손모수전속、자전각변화적관계.결과표명,내외축식영자련축기수출전구기본항정,당전속위7800r/min,자전각위7.5°시적파동폭치부위평균치적0.81％;전구불수전속변화,이수자전각기본정정현변화.와류손모수전속증대이증대,수자전각증대이감소;자전각7.5°시,n=7800r/min와류손모위n=750r/min와류손모적108배.유우격리투와류손모산생적부가자장적작용,내외자전자기극불동반경처적자감응강도유소차별;상동자전각하,R=38.1mm처주향자밀폭치균대우R=36.55mm처,차기주향자밀향자전자전동방향편이,이R=37.4mm처적주향자밀향자전자전동적반향편이.
