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磁力传动器是应用现代磁学原理,来实现力和力矩空间无接触传递的一种装置,其最大的特点在于内、外磁转子之间无连接,因此能够化动密封为静密封,实现了零泄漏。现在,磁力传动器已经广泛应用于石油化工、原子能、食品、真空、低温、环保等领域。
本文根据聚磁技术的原理,在组合推拉式磁路的基础之上,提出了磁力传动器的聚磁式磁路结构,并阐述了聚磁式磁力传动器的整体设计理论。
文章从电磁场的基本理论出发,建立磁力传动器的物理模型和数学模型,利用大型有限元分析软件ANSYS对聚磁式磁力传动器进行了磁场分析和扭矩计算,并与组合推拉式磁力传动器的性能进行比较,与此同时结合实验来进一步的验证,结果发现对于相同的外形尺寸,其扭矩值单位长度(米)内增大了约30%-40%。
文章中通过大量的计算,对聚磁式磁力传动器的结构参数(磁极数,轭铁厚度,永磁体厚度,气隙厚度,侧向小磁体的大小及极化的方向等)进行了优化,有利于磁力传动器实际参数的选择和加工、制造,从而最大程度的发挥磁力传动器性能。
此外,通过实验的方法,对磁力传动器的启动特性进行了研究,进一步分析了磁力传动器脱耦的原因,提出了采用延时启动来解决磁力传动器脱耦的方法.
通过本论文的研究,提出了聚磁式磁路的磁力传动器,从理论和实验上证明了新型磁路的磁力传动器性能的提高,增大了磁力传动器的传动扭矩,减小了磁力传动器的外形尺寸,符合现代机械向着大扭矩、高转速、小型化方向发展的趋势,同时本文对于大功率的磁力传动器的研究更具有着重要的意义。