调磁式异步磁力联轴器三维气隙磁场研究

针对一台14对极21个调磁极片的调磁式异步磁力联轴器,为研究其气隙中永磁磁场与调制磁场的空间分布规律,利用有限元模拟的方法,得出静态与瞬态下三维气隙磁场的分布及周期性;基于等效面电流法,采用Matlab软件进行离散化编程求解,得到外气隙永磁磁场沿径向、周向及轴向的三维空间分布及周期性;采用多维高精度数字化测磁装置对联轴器的永磁磁场及调制磁场进行两种不同方案的三维测量。结果表明,永磁磁场与调制磁场均呈现周期性分布,其周期数分别为14、7;瞬态下气隙磁场的磁感应强度幅值大于静态时的幅值;气隙磁场存在端部效应,气隙磁场径向与周向分量的端部磁场小于中间磁场,轴向分量则相反;测量结果与模拟结果、解析结果具有很好的一致性。     

鼠笼异步磁力联轴器隔离套的损耗计算及温度场分析

为得到鼠笼异步磁力联轴器隔离套工作时的损耗,利用等效面电流法对其空间磁场动态分布进行了分析研究,并通过麦克斯韦时变方程对鼠笼异步磁力联轴器中隔离套的损耗进行了理论推导。在理论分析的基础上,使用ANSYS有限元分析软件对联轴器进行了温度场分析,得到了联轴器整体温度场分布情况、各部件的温度分布情况以及径向方向上的温度分布曲线。结果表明,隔离套最高温度为116.710℃,最低温度是114.690℃,温度变化很小,内侧的温度较高,外侧的温度较低。永磁体靠近外气隙的内侧温度最高为66.604℃,而外侧温度则最低为62.199℃,远未到达危险温度,故可保证永磁体的正常工作。分析结果对大功率的磁力联轴器的温度研究具有一定的指导意义。     

不同类型畜禽粪污热水解预处理对其厌氧消化效果的影响

本研究探究了热水解预处理对不同类型畜禽粪污(猪粪、牛粪、鸡粪和鸭粪)物质溶出效果，并进一步分析了其对后续中温厌氧消化效果的影响。研究结果表明，热水解预处理可以显著提高畜禽粪污中蛋白质、碳水化合物等溶解性有机物浓度，其中鸡粪中溶解性有机物浓度提升幅度最高(22.5%)。而经热水解预处理后，除猪粪氨氮的浓度未有显著变化外，其他畜禽粪污中的氨氮浓度有所降低；猪粪、牛粪和鸡粪的磷酸盐浓度出现不同程度的增加，而鸭粪的磷酸盐浓度却下降了9.5%。经热水解预处理猪粪和牛粪的厌氧消化累积产甲烷量分别提高了2.3%和20%。而无论是否经过热水解预处理，鸡粪由于迅速酸化而导致产甲烷受到强烈抑制。鸭粪在厌氧消化后期也发生了酸化现象，导致最终累积产甲烷量反而低于未热水解预处理鸭粪。本文研究结果将为畜禽粪污热水解预处理+厌氧消化技术条件的优化提供理论依据和数据支持。     

调磁式异步磁力联轴器Halbach阵列结构磁路有限元分析

为提升调磁式异步磁力联轴器的传动性能,将Halbach永磁阵列应用于该类磁力联轴器中。利用Ansoft有限元软件对其进行仿真,得到了对应不同永磁阵列的联轴器磁感应强度分布云图、磁力线分布图及输出转矩随时间的变化曲线。研究结果表明,当采用Halbach阵列时,磁力联轴器的主磁路外转子不需要轭铁,可减小机构的转动惯量;相比传统阵列,Halbach阵列可明显提高联轴器的输出转矩。相比采用传统阵列磁体的联轴器,对应90°、60°、45°Halbach阵列的联轴器可使输出转矩分别提高34.1%、52.3%、56.8%。     

同轴式磁力齿轮试验样机的参数优化与设计改进

针对一台传动比为-15/7的同轴式磁力齿轮试验样机存在转矩密度偏低的问题,运用二维有限元法分析调磁极片的径向齿高、相对齿宽、连接桥位置及内外磁体充磁方式、磁体体积对转矩密度的影响,从而来寻找提升转矩密度的措施。结果表明,在不增加制造成本的前提下,通过改进调磁极片和磁体的相关参数使转矩密度提升43%,磁力齿轮外径缩小7.5mm。     

不同盘间距下可调速异步盘式磁力联轴器的传动性能分析

提出一种具有新型结构的可调速异步盘式磁力联轴器,通过调节装置改变永磁体盘与铜导体盘间的距离,迅速调整气隙磁场的大小,更好更快地控制不同转速与转矩的输出。同时,采用有限元模拟软件对磁力联轴器进行建模分析,得出盘间距对传动性能的影响。模拟结果表明:气隙的轴向磁通密度近似呈周期性分布,周期数为9,即永磁体的磁极对数;随着盘间距的增大,可调速异步盘式磁力联轴器的输出转矩呈现先减小后增大的趋势;当盘间距h=40 mm时,输出转矩最小,且转矩波动值最大;双边盘式磁力联轴器较普通盘式磁力联轴器而言,轴向力几乎为零。研究结果对可调速盘式磁力联轴器的性能研究具有很好的指导意义。     

调速型鼠笼式异步磁力联轴器的轴向力研究

调速型鼠笼式异步磁力联轴器即永磁调速器,它的力学参数、磁场分布对其传递能力及整个系统的稳定性与可靠性具有很大的影响,因此有必要对其工作时的轴向力进行深入研究.基于等效面电流法,推导出联轴器在低转差率下的螺旋进给/退出轴向力计算表达式;同时采用电磁场分析软件Magnet对其进行模拟分析,得到了不同啮合长度、不同转差率下的螺旋进给/退出轴向力值,并进行了对比分析.调速型鼠笼式异步磁力联轴器轴向力由完全啮合状态至脱离状态呈现先增大后减小的趋势;在相同输入转速情况下,转差率越大,轴向力越小,在脱离状态时趋于稳定值.这对于调速型鼠笼式异步磁力联轴器以及其它类型磁力联轴器的理论研究、参数设计与优化及其应用都有着一定的理论意义及实际应用价值.     

角向不对中可调速盘式异步磁力联轴器的转矩特性分析

为研究可调速盘式异步磁力联轴器处于角向不对中工况下的输出转矩特性,首先对该联轴器角向不对中的运动机理进行了理论分析,然后利用Ansoft有限元软件对可调速盘式异步磁力联轴器在不同角向不对中量下的运行状态进行三维模拟分析,得到了其磁感应强度分布云图和输出转矩曲线及其对比表,最后进行了误差分析。研究结果表明:随着角向不对中量的增加,可调速盘式异步磁力联轴器的输出转矩出现了先减小后增大的趋势;当角向不对中量达到2°时,联轴器的输出转矩依然能够保持较高的精度和效率。分析结果对可调速盘式异步磁力联轴器以及其它磁力联轴器的安装调试及工作性能研究具有很好地指导意义。