永磁涡流耦合器传动方案

    摘要

    永磁涡流耦合传动技术采用非接触传动方式,能实现较软的传动特性,应用在一些特殊场合有非常好的效果。永磁涡流耦合器采用永磁涡流耦合传动技术,具有节能、过载保护、允许较大的对中误差、结构简单、使用寿命长等优点。为实现永磁涡流耦合传动特性研究,针对油田应用设计永磁涡流耦合器。对耦合驱动原理进行理论分析,建立永磁涡流耦合的数学模型;利用Ansoft仿真软件建立三维有限元模型,对耦合器的传动特性进行仿真研究,得到传递转矩与间隙、转速差之间的对应关系,随着间隙的减小,转速差的增大,耦合器传递转矩增加;建立耦合器传动试验平台,对样机进行试验研究,验证有限元仿真可以作为耦合器传动特性的研究方法,同时从试验结果曲线上确定耦合器合理的工作区间,在此工作区间内,耦合器具有高效率和较高的启动转矩,能够缓冲负载波动,传动性能良好。

    永磁涡流耦合器的传动方案是设计一个导电性良好的导体盘和一个会产生变化磁场的磁铁盘，该两盘分别连接在传动系统的输入轴和输出轴。耦合器的结构简图如图1所示。附铁盘与铜盘固连在一起，作为导体盘。导体盘与输出轴连接。磁铁盘的结构简图如图2所示，盘中嵌入磁铁块，相邻两块磁铁的N、S极相反，每对磁铁可以产生一个磁回路。磁铁盘与输入轴相连接，当输入轴转动时，磁铁盘与导体盘产生相对运动，铜盘将切割磁力线，在铜盘中产生多个电涡流。电涡流产生的感应磁场会与磁铁盘的永磁场相互的作用，从而驱动导体盘与磁铁盘同向旋转，实现了驱动端到负载端的非接触动力传递。磁铁盘内包含6对稀土磁铁。

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