調磁式異步磁力聯軸器三維氣隙磁場特征

   隨著資源短缺、環境污染、生 態破壞等問題目益嚴重，磁力傳動技術正是適應這一發展潮流應運而生的。磁力傳動技術較傳統接觸式傳動而言，通過氣隙磁場實現了力與力矩的無接觸傳遞，具有傳動平穩、無摩擦、允許主從動軸不對中等眾多優點。針對一臺14對及21個調磁及片的調磁式異步磁力聯軸器，為研究其氣隙中永磁磁場與調制磁場的空間分布規律，利用有限元模擬的方法，得出靜態與瞬態下三維氣隙磁場的分布及周期性；基于等效面電流法，采用軟件進行離散化編程求解，深受外氣隙永磁磁場沿徑向、周向及軸向的三維空間分布及周期性；采用多 維 精度適宜數字化測磁裝置對聯軸器的永磁磁場及調制磁場進行兩種不同方案的三維測量。結果表明，永磁磁場與調制磁場均呈現周期性分布，其周期數分別為14、7；瞬態下氣隙磁場的磁感應強度幅值大于靜態時的幅值；氣隙磁場存在端部效應，氣隙磁場徑向與周向分量的端部磁場小于中間磁場，軸向分量則相反；測量結果與模擬結果、解析結果具有很好的一致性。磁力聯軸器作為磁力傳動裝置；(1)調磁式異步磁力聯軸器在靜態與瞬態下永磁磁場與調制磁場均呈周期性分布，永磁磁場的周期數為l4，即為永磁體的磁極對數；調制磁場的周期數為7，即為調制磁場的磁及對數。(2)瞬態下，氣隙磁場的磁感應強度與靜態時相比，其幅值有所變加，內氣隙調制磁場的變加較為明顯，瞬態約為靜態的2倍。但由于調磁及片的調磁作用，內氣隙調制磁場的磁感應強度被優良削弱。(3)利用解析法深受永磁磁場的徑向、周向與軸向磁感應強度分量，均呈周期性分布，且周期數為l4。其中徑向磁感應強度形狀類似“矩形波”，周向磁感應強度形狀類似“V形波”，軸向磁感應強度形狀類似“馬鞍形”。(4)試驗測得聯軸器永磁磁場與調制磁場的試驗值與模擬值、解析值具有很好的一致性。磁場的端部效應深受驗證，永磁磁場與調制磁場的徑向、周向分量存在端部磁場小于中間磁場的特征，且關于軸向中間平面偶對稱，軸向分量端部磁場卻大于中問磁場，且關于軸向中間平面奇對稱；沿徑向向圓心靠近，氣隙磁感應強度逐漸減小，磁感應強度沿氣隙厚度方向分布不均勻。