盘式涡流永磁耦合器磁场分析

    有限元磁场仿真

设定各部分网格大小和涡流效应区域。变化，磁感应强度方向也改变，图13(b)中每个最大峰值对应磁体中心，最小峰值对应两磁体之间间隙中点，其磁感应强度不为0。理论分析中式(20)为静态气隙有效磁感应强度，未考虑磁体漏磁情况，只在磁体正对部分有磁场分布，因此仿真结果与理论分析基本吻合。

    在永磁耦合器工作时，导体会感应出涡流。为两转子转差为500r/min时导体电流密度矢量图，可见电流成环形且与磁体极数目相同。永磁耦合器工作时气隙磁感应强度为涡流场磁感应强度和磁体磁感应强度的叠加。为在转差为500r/min时在瞬态气隙Ｒa半径处的磁感应强度矢量图;为其沿周向变化。从对比可以看出:磁感应强度整体分布相同，但大小发生变化，并且出现波动。这主要是由于涡流产生叠加磁场，涡流磁场大小和方向在气隙中的分量随着转子的转动而改变。可见磁场情况与理论分析相同。

    通过理论分析与有限元仿真，分析了永磁耦合器磁场情况，尤其是气隙磁感应强度的大小与分布。理论分析了各部分磁阻。结果表明:总漏磁磁阻由两极间漏磁与单极漏磁构成，静态气隙有效磁场只存在于磁体正对的区域，磁体之间间隙磁感应强度为0。由于轭铁相对磁导率为非线性，且由材料B－H曲线确定，理论计算中可通过编程求解。永磁耦合器在工作时气隙磁场非常复杂，为磁体磁场与涡流磁场的叠加，涡流磁场随着转差大小变化，并且其转子转动大小和方向都发生变化。用有限元分析法更加直观，可分析总叠加场的变化，但是计算时间较长。基于磁路法的理论分析与有限元仿真结果基本吻合，可通过两者的结合对磁路进行进一步优化。

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