[發明專利]一種永磁渦流聯軸器電磁轉矩三維解析計算方法

有效

• 申請號: 201911044766.9
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN110795849B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 王堅
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 張賞

1.一種永磁渦流聯軸器電磁轉矩三維解析計算方法，其特征在于，包括：

建立永磁渦流聯軸器在直角坐標下的三維場域幾何模型，包括：

選取1對磁極的永磁渦流聯軸器作為建模對象；

將永磁渦流聯軸器劃分為永磁陣列、氣隙、導體和導體背鐵4個子域；

按照厚度和體積不變的原則，將永磁陣列、氣隙、導體和導體背鐵依次等效為直角坐標下的長方體幾何模型；

分析所建立的三維場域幾何模型的尺寸，包括：

在x軸方向對應盤式和筒式永磁渦流聯軸器的周向，模型在x軸方向的尺寸大小為2τ_p，τ_p為極距；

在y軸方向對應盤式永磁渦流聯軸器的軸向或筒式永磁渦流聯軸器的徑向，模型在y軸方向的尺寸大小與永磁渦流聯軸器實際尺寸一致；

在z軸方向對應盤式永磁渦流聯軸器的徑向或筒式永磁渦流聯軸器的軸向，模型在z方向尺寸大小為w_c，其中w_c為導體層寬度，對于盤式永磁渦流聯軸器為環形導體盤實際的內外徑差，對于筒式永磁渦流聯軸器為導體桶實際的軸向長度；

確定所述三維場域幾何模型中導體內諧波磁矢勢和導體背鐵內諧波磁矢勢，包括：

其中，和分別表示導體和導體背鐵內場域沿x軸方向第n次、沿z軸方向第k次的諧波磁矢勢，和為常系數，通過鄰近子域間的邊界條件關系加以確定，α_n、β_k、λ_ckn和λ_bkn均為與諧波次數相關的量；

所述α_n、β_k、λ_ckn和λ_bkn計算如下：

α_n＝nπ/τ_p；

β_k＝kπ/w_c；

其中，μ₀為真空磁導率，μ_eq為導體背鐵等效磁導率，σ_c和σ_b分別為導體及導體背鐵的電導率，

ω_s＝2π(sn_C)p/60，s和n_C分別為轉差率和導體轉子轉速，p為磁極對數；

根據所述導體內諧波磁矢勢和導體背鐵內諧波磁矢勢，以及所述三維場域幾何模型的尺寸，確定給定氣隙和轉差率大小下的永磁渦流聯軸器電磁轉矩，包括：

其中，T為電磁轉矩，表示沿著導體厚度方向的積分，表示沿著導體背鐵厚度方向的積分，n和k取奇次諧波。