双层实心异步磁力联轴器隔离套涡流场分析

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1、万方数据第35卷第06期双层实心异步磁力联轴器隔离套涡流场分析文章编号：1004—2539(2011)06—0059—04双层实心异步磁力联轴器隔离套涡流场分析杨超君1芦玉根1王晶晶2(1江苏大学机械工程学院。江苏镇江212013)(2义务工商学院，浙江义乌322000)摘要隔离套涡流损耗是影响双层实心异步磁力联轴器性能的重要因素。为将其更好地应用于实际生产中，通过理论分析，推导出更准确的隔离套涡流损耗计算公式，并据此计算出不同转差率下的理论涡流损耗值；然后采用ANSYS对双层实心异步磁力联轴器涡流场进

2、行了有限元分析，得出不同转差率下的涡流损耗模拟值；最后，通过实验得到实际涡流损耗值，并将理论计算值、模拟值、实验值进行对比分析。分析结果对此类联轴器的性能优化设计、涡流损耗控制和散热的改善等都具有指导意义。关键词磁力联轴器隔离套涡流损耗有限元分析AnalysisofShellEddyCurrentFieldinDouble—layerSolidRotorAsynchronousMagneticCouplingYangChaojunlLuYugenlWangJingjin92(1School0fMecha

3、nicalEIl班№她，JiangsuUniversity，Zhenjiang212013，China)(2YiwuIndustrial&CommercialCollege，Yiwu322000，China)AbstractEddycurrentlossofshellgreatlyaffectstheperformancegreatlyofdouble—·layersolidrotorasyn·-chronousmagneticcoupling．Forbetterapplication，anewcomp

4、utationalformulaoneddycurrentlossofshellwasde—rivedbasedonthetheoreticalanalysis，andthetheoreticalvalueWascalculatedontheconditionofdifferentslipratio；Then，thefiniteelementanalysisresultsontheconditionofdifferentslipratiooftheeddycurrentfieldWasgottenbyA

5、NSYS；Basedontheexperiment，theactualvaluewasobtained，andthecomparativeanalysisWascompletedamongthevalueoftheory、simulationandexperiment．Theanalysisresultsshouldhaveguidingsignificancetoperformanceoptimumdesign、eddycurrentlosscontrolandheatradiationofthisk

6、indcoupling．KeywordsMagneticcouplingShellEddycurrentlossFiniteelementanalysis0引言1隔离套涡流场有限元分析为解决同步磁力联轴器内转子上永磁体高温退磁问题，江苏大学许士芬(香港)联合研究所研发了一种耐高温双层实心异步磁力联轴器(如图1所示)。该磁力联轴器内转子表面包覆有一层良导体，永磁体仅布置在外转子上uJ。由于内转子上没有永磁体，在输送高温介质时，不会因内转子永磁体高温退磁而引起传递转矩的下降，而且，实心转子启动性能好，结构简

7、单，易于加工，具有很好的应用前景。不过，由于双层实心异步磁力联轴器是根据电磁感应原理研制而成的l2

8、，其工作时，隔离套因切割磁感线，会产生较大的涡流，从而降低联轴器的传动性能，因而有必要对双层实心异步磁力联轴器隔离套上涡流场进行分析。1．1隔离套涡流场有限元模型构建双层实心异步磁力联轴器工作时，外转子转动，产生一个大小和方向按一定规律变化的交变磁场中，导致隔离套上产生涡流，引起磁力联轴器涡流功率损耗。由于磁力联轴器气隙尺寸远小于其轴向尺寸，为了便于分析磁力联轴器上涡流损耗，可忽略端部效应的影响，构建出如

9、图2所示的磁力联轴器二维有限元模型[3]1025—1033，并进行如下假设：(1)磁力联轴器外转子外层作为磁场外边界线，即外侧表面磁位为0；(2)内转子内侧表面为磁场内边界线，即内侧表面磁位为0；万方数据帆饭f々动∞11年(3)磁力联轴器中铁磁物质的磁化曲线为非线性，不等虑铁磁物质的磁滞艘应．铁磁物质为各向同忖：；(4)双层变心异步磁力联轴器实际上作时，内外转于总足存在定转速差．为便于有限兀分析．nr根据翱埘运动原理，将动磁场转换为静磁场，