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套筒式永磁涡流调速器磁-热耦合有限元温度场分析
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作者 姜盼 夏少军 +2 位作者 孙坤 陈华伟 谭佩钰 《海军工程大学学报》 北大核心 2025年第3期52-57,共6页
为研究套筒式永磁涡流调速器各部件温升特性对其安全性和可靠性的影响,首先,基于磁-热耦合方法对温度场进行了三维有限元分析,并建立了调速器的温度分布模型;然后,计算了不同转速差、耦合长度下调速器的涡流损耗及各部分的温度分布,揭... 为研究套筒式永磁涡流调速器各部件温升特性对其安全性和可靠性的影响,首先,基于磁-热耦合方法对温度场进行了三维有限元分析,并建立了调速器的温度分布模型;然后,计算了不同转速差、耦合长度下调速器的涡流损耗及各部分的温度分布,揭示了各结构参数对其温升特性的演变规律,并结合输出扭矩优化各参数范围,提高了调速器的安全性和可靠性;最后,开展了实验分析,验证了模型的有效性,为套筒式永磁涡流调速器的温度优化和性能预测奠定了基础。 展开更多
关键词 套筒式永磁涡流调速器 温度场 -热耦合 有限元分析
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永磁调速器的涡流场分析与性能计算 被引量:32
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作者 王旭 王大志 +2 位作者 刘震 宋克岭 刘胜利 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期155-160,共6页
设计了一种单组结构的永磁调速器,通过对其进行静态磁场分析,得到了静态时导体环中磁通沿周向、径向及轴向的分布。然后建立了三维运动涡流场的有限元模型,理解了设备运行时涡流场的分布并对涡流进行了参数化分析。在此基础上分析了磁... 设计了一种单组结构的永磁调速器,通过对其进行静态磁场分析,得到了静态时导体环中磁通沿周向、径向及轴向的分布。然后建立了三维运动涡流场的有限元模型,理解了设备运行时涡流场的分布并对涡流进行了参数化分析。在此基础上分析了磁场间的耦合力分布,解决了轴向力失衡问题。通过实验测试,得到的实验特征参数关系曲线与有限元特征参数关系曲线相吻合,表明了所设计的永磁调速器有效、可行。 展开更多
关键词 调速器 有限元 三维运动涡流 耦合力
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永磁涡流调速器传动性能分析与正交实验优化 被引量:7
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作者 程刚 郭永存 +1 位作者 胡坤 王鹏彧 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2018年第12期1948-1955,共8页
以一台双盘式永磁涡流调速器为研究对象,理解了永磁涡流驱动机理,建立了三维瞬态磁场有限元模型。仿真结果表明:导体盘上三维磁密集中区域形状与永磁盘中永磁体形状几乎相同,磁密集中区域数目与永磁体极数相同;轭铁区域内的三维磁场分... 以一台双盘式永磁涡流调速器为研究对象,理解了永磁涡流驱动机理,建立了三维瞬态磁场有限元模型。仿真结果表明:导体盘上三维磁密集中区域形状与永磁盘中永磁体形状几乎相同,磁密集中区域数目与永磁体极数相同;轭铁区域内的三维磁场分布为辐射带形状,磁密值高低区域相邻布局,导体盘上产生了与永磁体数目相等的涡流回路,相邻涡流区域涡流方向相反,中间部分涡流密度较低,相邻涡流回路交界处即正对应于永磁体处的涡流密度最高,平均转矩与转差呈现递增规律,两者之间线性数学关系非常显著。运用正交实验方法研究表明:在实验约束条件下因素主次顺序依次为磁极数、永磁体宽、永磁体长、永磁体厚,确定了永磁涡流调速器关于永磁体的最佳参数方案。结果表明:较原结构平均转矩提高了14.2%,转矩密度提高了18.0%,永磁体材料减少了3.2%。 展开更多
关键词 涡流 传动 调速器 正交实验 优化设计
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筒式永磁调速器的磁场分析与特性研究 被引量:17
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作者 孙中圣 周丽萍 +1 位作者 王向东 黄忠念 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第13期1742-1747,共6页
永磁调速器通过调节永磁转子和导体转子的相对位置来实现离心式负载速度的调节和电机的节能,是一种新的调速设备。为了深入研究筒式结构永磁调速器的磁场及机械特性,基于三维运动涡流场,建立了筒式永磁调速器的有限元模型,并对其磁场进... 永磁调速器通过调节永磁转子和导体转子的相对位置来实现离心式负载速度的调节和电机的节能,是一种新的调速设备。为了深入研究筒式结构永磁调速器的磁场及机械特性,基于三维运动涡流场,建立了筒式永磁调速器的有限元模型,并对其磁场进行了瞬态分析,得出了筒式永磁调速器的磁场和涡流分布情况,以及输出功率和转矩随转差率和啮合面积的变化曲线。分析结果与试验结果的对比验证了有限元分析方法的正确性。 展开更多
关键词 筒式调速器 涡流 机械特性
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涡流式轴向啮合永磁调速器磁路结构设计 被引量:3
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作者 尹新权 李新勇 +2 位作者 杨昀梓 李万敏 白万本 《甘肃农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期150-154,共5页
【目的】针对本研究设计的一种双筒形导磁转子结构的涡流式轴向啮合永磁调速器,对其磁路结构优化设计及传递磁力转矩进行准确计算.【方法】建立了三维运动涡流场的数学模型,推导了涡流损耗及传递转矩数值计算方法;运用电磁场仿真软件分... 【目的】针对本研究设计的一种双筒形导磁转子结构的涡流式轴向啮合永磁调速器,对其磁路结构优化设计及传递磁力转矩进行准确计算.【方法】建立了三维运动涡流场的数学模型,推导了涡流损耗及传递转矩数值计算方法;运用电磁场仿真软件分析了磁极数、永磁体厚度、气隙厚度及铜套厚度等设计参数对转矩特性的影响.【结果】有限元及数值分析给出了几个关键参数优化选取原则,通过试验进行了验证.【结论】本研究所采用的永磁调速器磁路结构优化设计及传递转矩计算的方法是一种提升永磁调速器性能的有效方法. 展开更多
关键词 调速器 三维运动涡流 参数优化 试验
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基于电磁-热耦合有限元分析的永磁调速器性能研究 被引量:5
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作者 刘伟 佟强 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2016年第1期4-9,共6页
针对永磁调速器(permanent magnet device,PMD)在三维磁场的仿真计算忽略了导体盘涡流生热对性能的影响,提出一种基于电磁-热耦合的有限元分析方法。利用Ansoft Maxwell和Ansys Workbench软件搭建永磁调速器的电磁场和温度场耦合仿真模... 针对永磁调速器(permanent magnet device,PMD)在三维磁场的仿真计算忽略了导体盘涡流生热对性能的影响,提出一种基于电磁-热耦合的有限元分析方法。利用Ansoft Maxwell和Ansys Workbench软件搭建永磁调速器的电磁场和温度场耦合仿真模型,分析涡流生热对导体盘及永磁体性能参数的影响,将涡流热功率作为热源载荷导入温度场,并在Transient Thermal模块中进行温度场仿真,将温度场仿真结果用于修正永磁调速器的性能参数,最终通过磁场仿真计算输出转矩。仿真结果表明:基于电磁-热耦合计算的转矩结果较改进前相比与实测值误差更小,适用于工程计算。 展开更多
关键词 调速器 涡流 .热耦合 有限元分析 转矩
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永磁调速器磁场分析及转矩的影响研究 被引量:1
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作者 靳永伟 杨杰伟 苏宇锋 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第8期5-8,共4页
永磁调速器是一种利用涡流效应传递扭矩,通过调节耦合面积调节转速的新型节能调速设备。为了提高现有永磁调速器的输出转矩,对径向永磁调速器的磁场和输出转矩进行了分析研究。在电磁场理论和贝塞尔函数的基础上建立了数学模型,得到了... 永磁调速器是一种利用涡流效应传递扭矩,通过调节耦合面积调节转速的新型节能调速设备。为了提高现有永磁调速器的输出转矩,对径向永磁调速器的磁场和输出转矩进行了分析研究。在电磁场理论和贝塞尔函数的基础上建立了数学模型,得到了导体上涡电流密度的影响因素。利用Ansoft Maxwell软件对永磁调速器输出转矩进行动态仿真,得到了气隙、导体形状、磁极对数、转速差与输出转矩的影响关系。通过对永磁调速器耦合长度进行实验,验证了仿真分析的可靠性。为永磁调速器的结构优化提供了理论依据。 展开更多
关键词 调速器 径向 ANSOFT MAXWELL 麦克斯韦方程 涡流
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基于试验的磁力耦合调速器传动特性分析
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作者 程刚 郭永存 +1 位作者 曹亚南 王爽 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第24期55-60,共6页
以45 k W双盘异步式永磁涡流传动调速器为研究对象,建立了永磁涡流传动调速器机械能与磁能之间的能量平衡方程。结合虚拟仪器技术,设计并搭建了磁力耦合调速器性能测试综合试验平台,着重对永磁涡流传动调速器的调速特性、机械特性和温... 以45 k W双盘异步式永磁涡流传动调速器为研究对象,建立了永磁涡流传动调速器机械能与磁能之间的能量平衡方程。结合虚拟仪器技术,设计并搭建了磁力耦合调速器性能测试综合试验平台,着重对永磁涡流传动调速器的调速特性、机械特性和温度特性进行了试验测试与研究分析。结果表明,永磁涡流传动调速器在拖动电机转速一定条件下,恒负载情况时,负载输出转速与气隙距离之间近似呈二次函数关系;且在不同的负载条件下,永磁涡流传动调速器有不同气隙距离下的调速特性;气隙距离恒定时,负载大小与负载输出转速近似呈线性关系,机械特性偏"软";永磁涡流传动的拖动电机输出转速、负载和气隙距离恒运行情况下,永磁盘、散热片及中部连接轴承温度最终处在很小的范围内波动,呈现稳定状态。试验与分析结果可对进一步研究磁力耦合调速器的工况使用及优化设计提供指导与参考依据。 展开更多
关键词 涡流 传动 调速器 试验
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