高溫磁力泵的理論與試驗(yàn)研究

磁力泵以其無泄漏的特點(diǎn),在輸送危險(xiǎn)、貴重等流體介質(zhì)時(shí)有著廣泛的應(yīng)用。近年來隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,國內(nèi)外學(xué)者對(duì)磁力驅(qū)動(dòng)泵的研究取得了一些理論研究成果,但其內(nèi)磁轉(zhuǎn)子上永磁體的高溫退磁問題限制了磁力泵的進(jìn)一步發(fā)展。 本文就高溫退磁問題,設(shè)計(jì)了一種新型磁力驅(qū)動(dòng)裝置,采用新的電磁耦合法進(jìn)行模擬計(jì)算,并對(duì)影響新型驅(qū)動(dòng)裝置傳遞轉(zhuǎn)矩大小的因素進(jìn)行了研究分析。主要的研究內(nèi)容如下： 1.闡述了磁力泵和磁力驅(qū)動(dòng)技術(shù)的工作原理、應(yīng)用特點(diǎn)以及磁力泵的發(fā)展趨勢(shì)和在發(fā)展過程中需要解決的主要問題,提出將內(nèi)磁轉(zhuǎn)子更換成扭矩環(huán)結(jié)構(gòu)的設(shè)想以解決高溫退磁問題。 2.從磁性材料選擇及磁路設(shè)計(jì)等方面綜合考慮,設(shè)計(jì)出一種用于高溫磁力泵上的磁力驅(qū)動(dòng)裝置。 3.根據(jù)電磁之間的相互作用關(guān)系,剖析了新型驅(qū)動(dòng)裝置的工作原理：電機(jī)帶動(dòng)外磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),扭矩環(huán)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)和永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)再相互作用,從而帶動(dòng)扭矩環(huán)異步轉(zhuǎn)動(dòng)。 4.分析了新型驅(qū)動(dòng)裝置的電磁場(chǎng)理論,并總結(jié)了求解電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩的三種方法。 5.通過改變外磁轉(zhuǎn)子和扭矩環(huán)之間的相對(duì)速度關(guān)系,發(fā)現(xiàn)了可以直接模擬出感應(yīng)電流的電磁耦合模擬方法,并在后處理中利用虛功原理及麥克斯韋應(yīng)力法求出磁力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞的轉(zhuǎn)矩值。分析了外磁極個(gè)數(shù)、轉(zhuǎn)速差、銅條根數(shù)、軛鐵厚度、氣隙厚度和磁體厚度對(duì)傳遞轉(zhuǎn)矩的影響。 6.為驗(yàn)證模擬結(jié)果的可靠性,設(shè)計(jì)了一套簡單的試驗(yàn)裝置,并進(jìn)行了試驗(yàn)；根據(jù)zui大切應(yīng)力理論對(duì)扭矩環(huán)做了強(qiáng)度校核。

磁力泵（磁力驅(qū)動(dòng)泵）主要由泵頭、磁力傳動(dòng)器（磁缸）、電動(dòng)機(jī)、連接底板等幾部分零件組成。磁力泵磁力傳動(dòng)器由外磁轉(zhuǎn)子、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子及不導(dǎo)磁的隔離套組成當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)外磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁場(chǎng)能穿透空氣隙和非磁性物質(zhì)，帶動(dòng)與葉輪相連的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子作同步旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的無接觸同步傳遞，將容易泄露的動(dòng)密封結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為零泄漏的靜密封結(jié)構(gòu)。由于泵軸、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子被泵體、隔離套*封閉，從而*解決了“跑、冒、滴、漏”問題。

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