Halbach阵列磁力联轴器传动转矩的数值计算

为提高磁力泵磁力联轴器的传动转矩,对Halbach阵列的特点和制造方法进行阐述,并分析了Halbach阵列的磁场分布情况及磁体的磁化规律.基于ANSYS求解磁传动转矩的基本原理,应用ANSYS软件对24极式Halbach型磁力联轴器的气隙磁场进行有限元分析,研究转角差、气隙厚度、永磁体厚度以及轭铁厚度对磁力联轴器传动转矩的影响.计算结果表明：Halbach型磁力联轴器的传动转矩随转角差呈正弦周期性变化,且在转角差为磁极张角一半时取得最大值;在满足结构要求的前提下应尽量减小工作气隙厚度以提高其传动转矩;随着永磁体厚度的增大,其传动转矩值变化较大且在使用较大尺寸永磁体时更能充分体现Halbach阵列的单边聚磁特性;随着轭铁厚度的增大,传动转矩呈下降趋势但影响很小,因此,在设计Halbach型磁力联轴器时可以取消轭铁结构以降低转动惯量,从而增强联轴器的传动性能.     

Halbach阵列磁力联轴器传动转矩的数值计算

为提高磁力泵磁力联轴器的传动转矩,对Halbach阵列的特点和制造方法进行阐述,并分析了Halbach阵列的磁场分布情况及磁体的磁化规律.基于ANSYS求解磁传动转矩的基本原理,应用ANSYS软件对24极式Halbach型磁力联轴器的气隙磁场进行有限元分析,研究转角差、气隙厚度、永磁体厚度以及轭铁厚度对磁力联轴器传动转矩的影响.计算结果表明：Halbach型磁力联轴器的传动转矩随转角差呈正弦周期性变化,且在转角差为磁极张角一半时取得最大值;在满足结构要求的前提下应尽量减小工作气隙厚度以提高其传动转矩;随着永磁体厚度的增大,其传动转矩值变化较大且在使用较大尺寸永磁体时更能充分体现Halbach阵列的单边聚磁特性;随着轭铁厚度的增大,传动转矩呈下降趋势但影响很小,因此,在设计Halbach型磁力联轴器时可以取消轭铁结构以降低转动惯量,从而增强联轴器的传动性能.     

磁力泵传动技术的发展现状与展望

在综述磁力泵发展现状及特点和磁力传动技术中磁体排列方式发展历史的基础上,分析了影响磁力泵转矩的2个关键因素,永磁材料和磁体的排列方式。对前3代永磁材料的磁性能与温度特性进行了对比,并展望了第4代SmFeN稀土永磁材料的应用前景。通过对聚磁技术的介绍,分析了Halbach阵列应用于磁力泵的可行性,并指出Hal-bach阵列应用于磁力泵的优势,对磁力泵的小型化及超大转矩磁力泵有着广阔的应用前景。     

Halbach型磁力泵隔离套中的涡流分析

通过对Halbach阵列磁场的分析可知Halbach阵列形成的单边磁场具有自屏蔽作用,将磁场强度集中在工作气隙中,解决了传统磁排列方式端部漏磁大的问题,提高了气隙中的磁感应强度,使传动转矩增加。基于Maxwell方程,推导出涡流损失功率的理论计算公式。利用ANSYS分析软件对隔离套上的涡流损失进行一个周期的分析,结果表明:隔离套上的涡流呈涡旋状分布并且集中在隔离套的外表面上,验证了涡流的"趋肤"特性;磁力联轴器正转时的涡流损失要小于其反转的涡流损失,为以后的工程应用提供借鉴。     

磁力泵磁力联轴器传动的影响因素

为研究磁力泵磁力联轴器的传动性能影响因素,基于Ansoft-Maxwell软件对设计模型进行数值计算,定性分析模型在不同磁极对数和磁钢间隙时对磁转子传动性能的影响.以磁转矩与磁涡流损耗作为评价指标,分别设计4～26对不同排列方式的磁块,并对磁转子的磁场分布进行分析,求得不同磁极对数下磁转子的磁转矩峰值、磁涡流损耗平均值以及离套所受内外磁块的合力F的大小,得到设计模型在16对时磁转矩与磁涡损达到最佳值.以16对磁极对数磁转子为例,单一改变相邻磁钢间的间隙度数,分别从1°,2°,3°,4°共4种不同情况下,研究间隙大小对磁转矩与磁涡流损耗的影响规律,结果表明,增大磁钢间隙会导致磁转矩与磁涡流损耗有小幅度减小,但在间隙中间加入基体A3钢且保持其他条件不变时,会导致磁涡流损耗值增大1.2倍左右.研究的结果可为磁力泵磁转子参数化设计提供一定参考.     

涡电流分选磁辊磁场优化

提出了一种双层Halbach阵列磁辊模型,该磁辊模型外部磁场更强,磁场的正弦性更好。通过磁标势法,建立了该磁辊磁场分布规律的数学模型,得到了径向和环向磁通密度的数学表达式。利用有限元仿真工具对磁辊磁场进行了仿真分析,得到了磁辊外部磁场的分布规律。并通过仿真工具,对磁辊结构参数进行了优化。     

退磁曲线法和磁导法的磁力泵耦合器转矩分析

利用通过退磁曲线法获得的磁力泵耦合器能量通用公式 ,导出了内磁转子在周向偏离平衡点时所产生的周向传动转矩的计算方法 ;采用磁导法 ,结合磁力泵磁钢排布特点 ,选择计算模型 ,推导出了漏磁系数和磁阻系数的计算公式。结合试验结果 ,总结并提出了磁力泵磁钢轴向长度、周向长度、径向厚度、磁极数的设计方法。     

鼠笼异步磁力联轴器在耐高温磁力泵中的应用

为了对耐高温磁力泵进行设计和研究,保证磁力泵能够顺利启动和正常工作,对磁力泵中鼠笼转子异步磁力联轴器和泵的机械性能进行了对比分析.根据泵的基本性能公式,推导了泵的转矩与转速之间的关系.利用Ansoft Maxwell软件对鼠笼转子异步磁力联轴器进行有限元瞬态分析,得到转矩和转差率之间的关系,并分别对磁力联轴器的启动和正常工作两个阶段的磁场、扭矩进行了研究.通过将泵与磁力联轴器的性能进行综合分析,得出不同的磁力泵在不同转速下的扭矩、转差率等参数,并得出特定参数条件下泵与磁力联轴器的最优组合.试制出耐高温磁力泵样机进行试验验证,试验结果表明：在泵达到最高效率时,磁力泵的试验扭矩与理论分析得到的扭矩误差较小,说明磁力泵达到了最优化的设计结果,并验证了理论分析的正确性.     

鼠笼异步磁力联轴器在耐高温磁力泵中的应用

为了对耐高温磁力泵进行设计和研究,保证磁力泵能够顺利启动和正常工作,对磁力泵中鼠笼转子异步磁力联轴器和泵的机械性能进行了对比分析.根据泵的基本性能公式,推导了泵的转矩与转速之间的关系.利用Ansoft Maxwell软件对鼠笼转子异步磁力联轴器进行有限元瞬态分析,得到转矩和转差率之间的关系,并分别对磁力联轴器的启动和正常工作两个阶段的磁场、扭矩进行了研究.通过将泵与磁力联轴器的性能进行综合分析,得出不同的磁力泵在不同转速下的扭矩、转差率等参数,并得出特定参数条件下泵与磁力联轴器的最优组合.试制出耐高温磁力泵样机进行试验验证,试验结果表明：在泵达到最高效率时,磁力泵的试验扭矩与理论分析得到的扭矩误差较小,说明磁力泵达到了最优化的设计结果,并验证了理论分析的正确性.     

常用机械传动的使用与维护的研究

对于常用机械结构而言,传动机构十分关键,是原动部分的运动和动力输送的中间传动装置,也被称为传动机构,借助传动机构能在满足速度的同时,对转矩和运动形式进行实效性切换,确保整体机械传动效果和应用水平的实效性.文章对机械齿轮传动、链传动以及带传动的工作原理以及使用维护机制展开了讨论,旨在为研究人员提供更加有价值的参考建议.     

磁力泵焊接式内磁转子

日前，国内外生产的磁力泵多采用焊接式内磁转子技术，如t”Q、Zt”Q型磁力泵，及l．sll～13等苯乙烯输送磁力泵，在结构上，它们都设有内磁转子。该内磁转子仅山内磁体、垫铁、内磁钢、内包套等组成。美国War－render公司生产的MCP型磁力泵；其内磁转子也仅由内磁体。垫铁、键、内磁钢、内包套等组成。以上这些内磁转于在焊接时焊枪易被内磁钢吸引，导致焊缝不平，密封不严等缺点。由江苏理工大学专利事务所代理的“磁力泵焊接式内磁转子”，其主要技术特征是在内磁钢和垫铁的两侧设计了带隔热槽的内挡环，从而起到部分隔磁作用，阻止焊…     

磁力泵滑动轴承磨损传感器设计

为了实现磁力泵轴承磨损实时监测,设计了一种新颖的磁力泵滑动轴承磨损传感器.针对磁力泵采用特殊的传感器结构,变曲面测量为平面测量,经过防腐处理的导磁材料制作的检测轮固定在内磁转子上,检测探头固定在隔离套上的环型嵌槽内,其一端为密闭罐形,另一端为检测工作平面,并与检测轮平面相对,检测磁钢、导磁体、导磁体铁额与霍尔集成电路均放置在检测探头内,检测探头与检测轮组成闭环检测磁路.采用磁路分析法,对检测探头和检测轮磁路简化.传感器确定后,磁路各参数如导磁体磁导、磁钢磁动势、磁路截面积等均为常数,因而霍尔集成电路输出电压与检测探头铁额的面积变化量关联,即和检测轮移动量δ关联.通过磁力泵X轴差分检测传感器试验,传感器的位移特性曲线线性度得到改善,分辨率为0.1 mm,测量精度为0.1~2.3,传感器灵敏度为10 mV/mm,该传感器对实现磁力泵轴承磨损实时监测具有一定的应用价值.     

线性天线阵列自抗扰的田间轮式小车控制系统研制

随着移动通信技术的发展,阵列技术也得到了广泛应用,并形成了智能天线的研究领域,而具有自适应和抗干扰能力的线性阵列天线是研究的热点。为此,提出了一种具有自抗扰能力的田间追随小车控制系统,并设计了小车的机械与传动结构。该小车利用线性阵列天线可以简单而灵活地操作控制信号,从而可以获得理想的空间定向波束,充分高效地利用用户信号,并删除或者抑制干扰信号。设计了田间追踪小车的样车,并设计了一个由N个天线单元组成的线性阵列。通过测试发现:小车在受外界转矩干扰后,系统的横向和纵向通道仍然能够很好地追随各自的设定值,具有较好的鲁棒性,可以保证在田间复杂环境和信号干扰的情况下,具有较高的作业效率和精度。     

双模式机电复合传动方案设计与特性对比

阐述了多模式机电复合传动的工作原理。提出了折线式双模式机电复合传动速度特性,提供了基于该速度特性双模式机电复合传动方案设计方法。设计了4种双模式机电复合传动系统方案。对4种双模式机电复合传动方案进行了速度、转矩、功率特性理论分析、仿真验证和对比分析。发动机输入连接第一行星排齿圈的方案,从转速关系、转矩关系以及功率关系上均满足车辆要求,并且行星排的参数调节范围较宽。方案选择需综合考虑电力相对分流功率、电动机弱磁比、冷却方式和系统应用背景等。     

双模式机电复合传动方案设计与特性对比

阐述了多模式机电复合传动的工作原理。提出了折线式双模式机电复合传动速度特性,提供了基于该速度特性双模式机电复合传动方案设计方法。设计了4种双模式机电复合传动系统方案。对4种双模式机电复合传动方案进行了速度、转矩、功率特性理论分析、仿真验证和对比分析。发动机输入连接第一行星排齿圈的方案,从转速关系、转矩关系以及功率关系上均满足车辆要求,并且行星排的参数调节范围较宽。方案选择需综合考虑电力相对分流功率、电动机弱磁比、冷却方式和系统应用背景等。     

基于Ansoft的永磁同步电动机启动过程仿真研究

利用Ansfot公司的Maxwell 2D瞬态模块,建立了汽车永磁同步电动机(PMSM)模型,加载激励源,构成一个完整的仿真系统。通过对PMSM模型瞬态有限元分析,得到了绕组磁链-电流曲线,同时得到了转速、转矩和相电流曲线。仿真结果精确地反映了PMSM启动过程,为PMSM优化设计、减少转矩脉动、提高启动转矩提供了理论依据。     

钢铁裂纹漏磁无损检测系统的设计

从漏磁的原理出发,通过对缺陷漏磁场进行分析,确立漏磁场与裂纹深度、宽度以及提离值的关系。在此基础上设计一个以工业控制计算机为上位机、以单片机为下位机构成的漏磁检测系统,介绍系统的操作流程。该检测系统对钢铁材料外表面缺陷和内部缺陷都具有较高的检出能力。     

"双8"字无碳小车的设计与分析

依据第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛的要求,设计了一种仅由重力势能驱动,基于凸轮结构的"双8"字无碳小车。为保证小车按照预定轨迹行走,对小车的传动机构和转矩进行了设计,并进行了创新。     

高温高压磁力泵流场模拟及轴向力分析

为满足炼油装置能够连续性生产的要求,对泵轴的密封性提出很高的要求,研究出用于输送高温热油的磁力泵技术.运用CFX软件对高温高压磁力泵进行全流场数值模拟,分析磁力泵流场的压力、速度、流线分布,比较磁力泵在高温热油介质和常温常压水2种介质下的外特性曲线,同时分析模型泵的轴向受力情况,验证设计的合理性.结果表明：设计的高温高压磁力泵适合在1.0Qd~1.6Qd的流量区间内工作,此时内部流线较为顺畅,叶片压力分布均匀,叶轮叶片未出现脱流现象,运行状况良好;介质的物理特性对磁力泵外特性性能曲线影响不大,磁力泵在高温热油和常温水2种介质下均可适用;内磁转子产生的轴向力相对于其他因素产生的轴向力较小,高温高压磁力泵产生的轴向力随流量的增大而减小,叶轮流道受到的合力随流量的增大而增大,叶轮各部分的静压力减小,总的轴向力减小;对磁力泵的水力结构及轴向力进行了校核,可为高温高压磁力泵设计提供参考.     

基于Ansoft的汽车开关磁阻电动机仿真分析

利用Ansfot公司的Maxwell 2D瞬态模块，建立了三相6／4结构的汽车用开关磁阻电动机(SRM)模型，设计了外加电路，构建了一个完整的仿真系统。通过对SRM模型瞬态有限元分析，得到了绕组磁链-电流曲线，同时得到了转速、转矩和相电流曲线。仿真结果精确地反映了SRM起动过程，为SRM优化设计、减少转矩脉动、提高起动转矩提供了理论依据。