开槽盘式涡流耦合器调速理论分析

杨超君; 杨凡; 彭志卓; 朱继伟; 杭天; 丁逸飞

doi:10.16578/j.issn.1004.2539.2023.09.003

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开槽盘式涡流耦合器调速理论分析

理论研究 | 更新时间：2023-09-18

- 开槽盘式涡流耦合器调速理论分析
- Theoretical Analysis on Speed Regulation of Slotted-type Eddy-current Couplers
- 机械传动 2023年47卷第9期页码：18-24
- 作者机构：
  
  江苏大学机械工程学院，江苏镇江 212013
- 作者简介：
  
  杨超君（1965— ），女，江苏无锡人，博士，教授；主要研究方向为磁力机械及激光加工技术；yangchaojun@ujs.edu.cn。
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(51875254┫机械传动国家重点实验室开放课题面上项目┣SKLMT-MSKFKT-202019)
- DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2023.09.003
  中图分类号：
- 纸质出版日期：2023-09-15，
  
  收稿日期：2022-06-28，
  
  修回日期：2022-09-06，
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杨超君,杨凡,彭志卓等.开槽盘式涡流耦合器调速理论分析[J].机械传动,2023,47(09):18-24.

Yang Chaojun,Yang Fan,Peng Zhizhuo,et al.Theoretical Analysis on Speed Regulation of Slotted-type Eddy-current Couplers[J].Journal of Mechanical Transmission,2023,47(09):18-24.
杨超君,杨凡,彭志卓等.开槽盘式涡流耦合器调速理论分析[J].机械传动,2023,47(09):18-24. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2023.09.003.

Yang Chaojun,Yang Fan,Peng Zhizhuo,et al.Theoretical Analysis on Speed Regulation of Slotted-type Eddy-current Couplers[J].Journal of Mechanical Transmission,2023,47(09):18-24. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2023.09.003.

摘要

针对开槽盘式涡流耦合器调速特性，运用安培定律推导出感应涡流产生的感应磁场的表达式；将感应磁场引入等效磁路模型，结合基尔霍夫定律推导出电磁转矩的计算公式；并将电磁转矩公式分别与恒转矩负载和二次方率负载表达式联立，得到相应负载工况下的调速关系理论公式。运用三维有限元仿真和实验对所提出的调速理论模型进行验证，结果证明，所提出的理论模型在气隙长度较小的情况下具有较好的准确性。

Abstract

Aiming at the speed regulation characteristics of slotted-type eddy-current couplers

the expression of the induced magnetic field generated by the induced eddy current is derived by using Ampère's law and the induced magnetic field is introduced into the equivalent magnetic circuit model. Then

the calculation formula of electromagnetic torque is derived in combination with Kirchhoff's law. The electromagnetic torque formula is combined with the expression of constant torque load and quadratic rate load respectively

and the theoretical formula of the speed regulation relationship under corresponding load conditions is obtained. The 3D finite element simulation and experiment are used to verify the proposed theoretical model of speed regulation. It is found that the proposed theoretical model has good accuracy in the case of small air gap length.

关键词

开槽盘式涡流耦合器等效磁路模型感应涡流电磁转矩调速关系模型

Keywords

Slotted-type eddy-current couplerMagnetic equivalent circuit modelInduced eddy currentElectromagnetic torqueSpeed regulation relationship model

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