【摘 要】
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电机拖动的风机、泵类等离心式负载的用电量占我国总用电量的30%以上;离心式负载的轴功率与转速三次方成正比,即转速降低后,轴功率将呈三次方下降。因此,对离心式负载调速研究具有较大的理论意义与应用价值。通过分析对比现有调速方式的优缺点,提出一种基于异步电机笼型转子的调速型异步磁力耦合器(Speed Regulating Asynchronous Magnetic Coupler,SRAMC),具有轻载
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电机拖动的风机、泵类等离心式负载的用电量占我国总用电量的30%以上;离心式负载的轴功率与转速三次方成正比,即转速降低后,轴功率将呈三次方下降。因此,对离心式负载调速研究具有较大的理论意义与应用价值。通过分析对比现有调速方式的优缺点,提出一种基于异步电机笼型转子的调速型异步磁力耦合器(Speed Regulating Asynchronous Magnetic Coupler,SRAMC),具有轻载启动及过载保护等优点,将其应用于离心式负载调速时,具有较好的节能效果。本文主要研究内容为以下几方面:(1)分析SRAMC机械结构组成及运行原理;以电磁场原理为基础,应用解析法对SRAMC气隙磁通密度进行分析,建立了笼条感生电流及电磁转矩的数理模型,深入分析了SRAMC运行特性。(2)基于离心式负载特性,介绍了离心式负载的流量调节方式,比较了变极、变频及变转差调速的优缺点,指出了SRAMC应用于离心式负载调速的优越性;分析了SRAMC损耗及节能特性,建立了SRAMC调速过程中的损耗功率及节能效益与转差率的关系模型。(3)建立了SRAMC仿真模型,利用Ansoft Maxwell软件计算出SRAMC气隙磁场、笼条电流及输出转矩,并得到了SRAMC应用于离心式负载时的调速及节能特性;将仿真结果与所建模型相比较,验证了所建模型的正确性。(4)根据理论模型及仿真结果所确立的SRAMC结构参数,研制出一台SRAMC实验样机;搭建了SRAMC传动性能试验平台,对SRAMC试验样机进行不同转差条件下的转矩加载试验,验证了所建的SRAMC理论模型与有限元分析的正确性。
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