永磁渦流耦合器傳動方案

    摘要

    永磁渦流耦合傳動技術(shù)采用非接觸傳動方式,能實現(xiàn)較軟的傳動特性,應(yīng)用在一些特殊場合有非常好的效果。永磁渦流耦合器采用永磁渦流耦合傳動技術(shù),具有節(jié)能、過載保護、允許較大的對中誤差、結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長等優(yōu)點。為實現(xiàn)永磁渦流耦合傳動特性研究,針對油田應(yīng)用設(shè)計永磁渦流耦合器。對耦合驅(qū)動原理進行理論分析,建立永磁渦流耦合的數(shù)學模型;利用Ansoft仿真軟件建立三維有限元模型,對耦合器的傳動特性進行仿真研究,得到傳遞轉(zhuǎn)矩與間隙、轉(zhuǎn)速差之間的對應(yīng)關(guān)系,隨著間隙的減小,轉(zhuǎn)速差的增大,耦合器傳遞轉(zhuǎn)矩增加;建立耦合器傳動試驗平臺,對樣機進行試驗研究,驗證有限元仿真可以作為耦合器傳動特性的研究方法,同時從試驗結(jié)果曲線上確定耦合器合理的工作區(qū)間,在此工作區(qū)間內(nèi),耦合器具有高效率和較高的啟動轉(zhuǎn)矩,能夠緩沖負載波動,傳動性能良好。

    永磁渦流耦合器的傳動方案是設(shè)計一個導電性良好的導體盤和一個會產(chǎn)生變化磁場的磁鐵盤，該兩盤分別連接在傳動系統(tǒng)的輸入軸和輸出軸。耦合器的結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示。附鐵盤與銅盤固連在一起，作為導體盤。導體盤與輸出軸連接。磁鐵盤的結(jié)構(gòu)簡圖如圖2所示，盤中嵌入磁鐵塊，相鄰兩塊磁鐵的N、S極相反，每對磁鐵可以產(chǎn)生一個磁回路。磁鐵盤與輸入軸相連接，當輸入軸轉(zhuǎn)動時，磁鐵盤與導體盤產(chǎn)生相對運動，銅盤將切割磁力線，在銅盤中產(chǎn)生多個電渦流。電渦流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場會與磁鐵盤的永磁場相互的作用，從而驅(qū)動導體盤與磁鐵盤同向旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了驅(qū)動端到負載端的非接觸動力傳遞。磁鐵盤內(nèi)包含6對稀土磁鐵。

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