[发明专利]轴向磁通永磁涡流联轴器电磁转矩解析算法

摘要

本发明提供一种轴向磁通永磁涡流联轴器电磁转矩解析算法，首先计算导体背铁等效平均磁导率μeq；再确定导体及其背铁场域磁矢势表达式中与谐波次数n相关的各系数的具体形式；然后计算涡流横向效应修正因子k′s；最后得到在给定气隙和转差率大小下的电磁转矩数值；该种轴向磁通永磁涡流联轴器电磁转矩解析算法，充分考虑了横向效应修正因子随速度(转差)变化而变化的因素，所建立的理论建模更贴近实际情况，能够准确预测各种工况条件下的永磁涡流联轴器电磁转矩。

主权项

1.一种轴向磁通永磁涡流联轴器电磁转矩解析算法，其特征在于，包括：S1、计算导体背铁等效平均磁导率μeq；S2、确定导体及其背铁场域磁矢势表达式中与谐波次数n相关的各系数的具体形式；式(1)中和的具体表达式分别为： A · z n b = ( C n b e β b n y + D n b e - β b n y ) e - jα n x - - - ( 2 ) ]]> A · z n c = ( C n c e β c n y + D n c e - β c n y ) e - jα n x - - - ( 6 ) ]]>其中，常系数和的具体表达式通过边界条件加以确定；βbn、αn、βcn分别通过式(3)、(4)、(7)确定，并有： β b n = α n 2 - jμ e q σ b nω s - - - ( 3 ) ]]>αn＝nπ/τp (4) β c n = α n 2 - jμ 0 σ c nω s - - - ( 7 ) ]]>其中，μ0为真空磁导率；S3、计算涡流横向效应修正因子k′s；S4、根据如下电磁转矩计算模型计算在给定气隙和转差率大小下的电磁转矩数值： T = πpω s k s ′ w m r m e a n 2 τ p Σ n = 1 , 3 , 5 ... ∞ n 2 [ σ c ∫ h c ∫ - τ p τ p | A · z n c | 2 d x d y + σ b ∫ h c ∫ - τ p τ p | A · z n b | 2 d x d y ] - - - ( 1 ) ]]>式(1)中，和分别表示导体及其背铁内场域第n次谐波磁矢势，两者均为复数形式；p为磁极对数；ωs＝2π(snC)p/60，其中s和nC分别为转差率和导体转子转速；k′s为与转速差相关的横向效应修正因子；wm为永磁体与导体在沿磁场方向重叠面宽度，通常为永磁体宽度；rmean为所受电磁力的平均力臂长度；τp为极距；σc和σb分别为导体及其背铁的电导率；关于hc和hb的积分表示分别沿着导体及其背铁厚度方向的积分。