[发明专利]一种新型高速轴向磁力驱动机构实验台设计

说明书

本发明公开一种新型高速轴向磁力驱动机构实验台设计，是一种用来实现力或转矩（功率）无接触传递的机构，包括磁盘磁路的配置方式、磁路材料的选择、磁转矩计算、实验台的设计。根据轴向平面磁力耦合原理设计了轴向磁力驱动机构的测试平台，能测试其在不同磁场条件下，主、被动转子的转速、扭矩、磁场间隙等动态性能参数。实现了对大气隙轴向磁力传动的主要参数的基础研究，具有良好的实用性，具有一定的参考价值，为轴向磁力传动技术的深层次研究与发展奠定了较好的基础。

技术领域

本发明属于磁传动试验台设计领域，尤其涉及一种新型高速轴向磁力驱动机构实验台设计。

背景技术

高速轴向磁力驱动机构是一种磁学与机械工程相结合的驱动机构。是近年来动力传递方式领域取得的重要成果，与传统机械传动不同的是磁力机构利用永磁材料的力学性能，磁场透过空气间隙或隔离套的薄壁在磁力的作用下实现力或转矩（功率）的无接触传递，主动转子和被动转子之间无需直接接触或连接，不存在传动中的摩擦损耗；随着机械工作转速要求越来越高，传统刚性联轴器的摩擦损耗和密封问题越来越明显。

具有节能环保、清洁生产、简化机械机构、易于控制、具有过载保护功能、可实现非接触无摩擦传动的磁力驱动机构已经被越来越多的人所认识和重视，特别是其适用于无法使用机械传动直接驱动的场合，以及传动机构的工作介质为液体难以密封的场合；因其具有普遍性、典型性，在航空、航天、航海以及石油化工、轻工业等重要领域都具有广泛的应用前景。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供了一种新型高速轴向磁力驱动机构实验台设计，该方法根据轴向平面磁力耦合原理设计了轴向磁力驱动机构的测试平台，能测试其在不同磁场条件下，主、被动转子的转速、扭矩、磁场间隙等动态性能参数，实现了对大气隙轴向磁力传动的主要参数的基础研究。

本发明采用的技术方案是，一种新型高速轴向磁力驱动机构实验台设计方法，包括磁盘磁路的配置方式、磁路材料的选择、磁转矩计算、实验台的设计。

所述的磁盘磁路配置方式，随着新一代永磁材料的出现，又出现了单行紧密排列、单行聚磁排列和多行紧密排列等方式。后两种形式不但可以进一步提高磁力传动的转矩，而且也有利于磁力传动装置直径的减小，从而减少能量的损耗。磁路的形式与选择根据永磁体排列形式的不同，磁路的形式可分别排列成间隙分散式和组合拉推式两种。

所述的磁路材料的选择，通过查阅相关手册，综合诸多性能，钕铁硼及稀土钴是最优良的永磁材料，但钕铁硼因使用温度较低，只有在 0～85℃时选用，综上本系统的磁路材料应为稀土钴较好。

所述的磁转矩计算，轴向磁力驱动机构的磁路计算非常复杂，在工程上关于轴向磁力驱动的磁力矩的计算公式套用经典径向磁转矩计算方法(高斯定理求解法)来研究轴向的磁力矩。

所述的实验台设计，高速轴向磁力驱动试验台主要由动力驱动及调速系统、可变耦合磁场转子系统、大间隙磁场可调系统与试验测试系统组成。实现了磁力耦合转子的驱动、调速、耦合磁场大小可变、耦合磁场的间隙可调、试验参数的动态测量。

本发明的有益效果是：本发明的新型高速轴向磁力驱动机构实验台设计方法，是一种用来实现力或转矩（功率）无接触传递的机构，根据轴向平面磁力耦合原理设计了轴向磁力驱动机构的测试平台，能测试其在不同磁场条件下，主、被动转子的转速、扭矩、磁场间隙等动态性能参数。实现了对大气隙轴向磁力传动的主要参数的基础研究，具有良好的实用性，具有一定的参考价值。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图 1 是本发明平台设计图。

具体实施方式