[发明专利]一种永磁涡流联轴器电磁转矩三维解析计算方法

权利要求书

1.一种永磁涡流联轴器电磁转矩三维解析计算方法，其特征在于，包括：

建立永磁涡流联轴器在直角坐标下的三维场域几何模型，包括：

选取1对磁极的永磁涡流联轴器作为建模对象；

将永磁涡流联轴器划分为永磁阵列、气隙、导体和导体背铁4个子域；

按照厚度和体积不变的原则，将永磁阵列、气隙、导体和导体背铁依次等效为直角坐标下的长方体几何模型；

分析所建立的三维场域几何模型的尺寸，包括：

在x轴方向对应盘式和筒式永磁涡流联轴器的周向，模型在x轴方向的尺寸大小为2τ_p，τ_p为极距；

在y轴方向对应盘式永磁涡流联轴器的轴向或筒式永磁涡流联轴器的径向，模型在y轴方向的尺寸大小与永磁涡流联轴器实际尺寸一致；

在z轴方向对应盘式永磁涡流联轴器的径向或筒式永磁涡流联轴器的轴向，模型在z方向尺寸大小为w_c，其中w_c为导体层宽度，对于盘式永磁涡流联轴器为环形导体盘实际的内外径差，对于筒式永磁涡流联轴器为导体桶实际的轴向长度；

确定所述三维场域几何模型中导体内谐波磁矢势和导体背铁内谐波磁矢势，包括：

其中，和分别表示导体和导体背铁内场域沿x轴方向第n次、沿z轴方向第k次的谐波磁矢势，和为常系数，通过邻近子域间的边界条件关系加以确定，α_n、β_k、λ_ckn和λ_bkn均为与谐波次数相关的量；

所述α_n、β_k、λ_ckn和λ_bkn计算如下：

α_n＝nπ/τ_p；

β_k＝kπ/w_c；

其中，μ₀为真空磁导率，μ_eq为导体背铁等效磁导率，σ_c和σ_b分别为导体及导体背铁的电导率，

ω_s＝2π(sn_C)p/60，s和n_C分别为转差率和导体转子转速，p为磁极对数；

根据所述导体内谐波磁矢势和导体背铁内谐波磁矢势，以及所述三维场域几何模型的尺寸，确定给定气隙和转差率大小下的永磁涡流联轴器电磁转矩，包括：

其中，T为电磁转矩，表示沿着导体厚度方向的积分，表示沿着导体背铁厚度方向的积分，n和k取奇次谐波。