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目前在工业生产和社会生活中需要广泛的负载速度调节,经济性优越的永磁耦合式调速技术有着越来越广阔的应用前景。基于永磁涡流耦合调速技术,本文研究一种新型的永磁涡流联轴器,也称作永磁圆盘形耦合电机,利用有限元软件计算分析该电机的电磁场及电磁转矩,提出一种可靠的设计方案,并对其设计进行分析,优化电机结构。
论文主要从以下几个方面进行分析:
首先,通过有限元分析电机三维静电磁场,推算出如极弧系数、漏磁系数、气隙磁密分布系数等与永磁体极距和气隙长度比等结构参数之间的相应关系,建立起电磁设计的初步数学模型。
其次,通过有限元分析电机三维瞬态场,计算电磁转矩,得到精确数学模型,确定电机初步设计方案,并通过仿真进行验证,调整相应参数精确化设计方案。
再次,分析电机结构参数如永磁体厚度、极弧系数、极对数以及铜盘厚度、铜盘径向宽度等对电磁转矩的影响,发现每个参数都有其最优的选择,并且适当改变永磁体结构可以充分利用电机结构空间,增大输出转矩,通过以上分析研究从而得到优化的设计方案。
然后,对样机进行实测检验,测试样机的性能,并与设计分析结果进行对比,验证了分析结果的正确性。
最后,对电机动力学特性进行仿真,分析电机固有频率,为改善电机结构以避免强烈的电机振动及噪音提供参考依据。
通过大量仿真分析研究及实验验证,论文为高性能永磁圆盘形耦合电机的设计提供了可行的方案和有益的参考。