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1、永磁磁力耦合调速器的研究现状及应用#涂福泉，胡良智，李贺，曾庆兵*（武汉科技大学冶金装备与控制教育部重点实验室，武汉430081）5101520摘要：为了充分利用磁力耦合技术，发挥其在促进国民经济发展中的作用,不断开辟和扩大在工业中的应用领域，介绍了永磁磁力耦合器的工作原理与基本结构，着重对永磁磁力耦合调速技术的应用情况进行了研究，讨论了目前该技术存在的一些问题，针对该技术目前存在的问题提出了一些解决办法，并分析了该项技术在国内的发展前景。关键词：永磁磁力耦合调速器；调速技术；应用研究中图分类号：TH3Resear
2、chandApplicationofPermanentmagneticcouplinggovernorTUFuquan,HULiangzhi,LIHe,ZENGQingbing(KeyLaboratoryofMetallurgicalEquipmentandControlTechnology,MinistryofEducation,WuhanUniversityofScienceandTechnology,WuHan430081)Abstract:Inordertotakefulladvantageofit,andpl
3、ayitsroleinpromotingthedevelopmentofthenationaleconomy,andconstantlyopenupandexpandtheareasofindustry,itintroducestheworkingprincipleofandthebasicstructureofthepermanentmagneticcoupling.Itsapplicationsaremuchstudied,andsomeproblemsinthetechnologyarediscussed,the
4、nsomekindsofsolutionsfortheseproblemsarepresented.Finally,thedevelopingprospectofthistechnologyisgiveninthedomestic.Keywords:PermanentMagneticcoupling;Themagneticcouplinggovernortechnology;Appliedresearch250引言永磁磁力耦合调速器是应用现代磁学原理，实现力矩的无接触传递的一种纯机械的新型耦合连接装置[1]。由于该装置
5、通过空气间隙传递扭矩，两部件之间没有任何接触，所以无磨损部件，并能减少80%的振动，最大限度的允许偏心，无须润滑，能提供指定的启动方式，3035容许脉动载荷，能实现软启动、加载启动，过载保护，并且对电机、负载、耦合器没有损害。该耦合器目前已应用于化学工业、医药、食品、冶金工业等[2]行业。为了更好地利用和推广这一新兴技术，本文对该技术的应用情况进行调查研究。1永磁磁力偶合调速器的工作原理永磁磁力耦合调速器按不同要求有不同的分类。一般从工作原理上分，主要有标准型、延迟型、限矩型、调速型四类[3,4]。图1为磁力耦合调速
6、器基本结构示意图，该装置主要由导体磁转子（一般为铜）、永磁转子和控制器三个部分组成[5,6]。导体磁转子2与电机轴1连接，永磁转子3与工作机的轴4连接，导体磁转子2和永磁转子3之间有空气间隙5（称为气隙），没有传递扭矩的机械连接。这样，电机和工作机之间形成了软（磁）连接，通过调节气隙5来实现工作机轴扭矩、转速的变化。40基金项目：国家自然科学基金资助项目（5117538）；国家自然科学基金资助项目（51175386）作者简介：涂福泉，（1970-），男，副教授，复杂机电液系统设计。E-mail:tufuquan2010
7、@163.com-1-图1永磁磁力耦合器基本结构示意图Figure1aschematicdiagramofthebasicstructureofPermanentMagneticcoupling4550556065702永磁磁力偶合调速器的应用现状2.1国外应用情况最早开始对其进行应用研究的是美国MagnaDrive公司，该公司于1999年实现了将永磁磁力耦合调速器用于对风机水泵旋转负载进行调速[7,8]，并获得成功，从此使这一技术得以推广。在这之前，许多学者已经对其特性进行了充分的研究，不过研究大部分都集中在密封
8、、磁力传动连接上。Caricch等[9]已经研究过基于无槽轴向磁通永磁电机（AFPM）的永磁电机有着显著的节能效果；稍后，vonJouanne.A.等[10]对永磁耦合调速系统进行了载荷传递系统的性能测试及预测，通过分析电动机涡流制动和可调节耦合变速驱动器来探索永久磁铁的机械动力传动设备的性能，实验结果表明了在合理控制的间隙和稳定
