磁传动隔离套涡流损耗计算
盘式磁力驱动器隔离套的涡流损耗分析

损 耗 是 影 响磁 力 驱 动 器设 计 的 两个 主要 因素 本 文首 先 根 据 等 效 电 流模 型理 论 , 析 了 盘 式 磁 力 驱 动 器 的 气 隙 磁 分
c r e os e sno l ea i e t he e o om i fm a e i rv r,buta s he r la l y Thi u r ntl s si ton y r ltv O t c n co gn tc d i e loia in ea d En n e i g,Jii i e st Jii h n c u,1 0 2 ) n tt t f Meh nc lSce c n gie rn lnUnv r i y, lnC a g h 3 0 5
Ab t a t Ac o di g a h a a he r s r c : c r n s t e b s lt o y ofmod r g ts ,t e ma e i rv ng i w e h— e n ma ne im h gn tc d i i sa ne t e n o y whih r a ie h on c t c r ns e f f c r t r e ( we ) by t gn tc f c ol g c e lz s t e n — on a t t a f r o or e o o qu po r he ma e i or e
a tc e a pl d a l tc lme h nd fn t l me e ho o a l s se dy c r e os e fd s — ri l p i na y ia t od a i iee e ntm t d t na y i d u r ntl s s o i c e a gn tc drve . I e uls p ov d m p t nt t o y pr o o r d e e y c r n os e nd lma e i i r t r s t r i e i ora he r o f t e uc dd ur e t l s s a S
涡流损耗

总电压U与UR的相位角为
U L L tg UR R
线圈阻抗向量图如图(c)所示。易知, 电压三角形与阻抗三角形相似
实际应用中,用复数表示阻抗。
Z R jL
其中
L
j
R ——线圈电阻
——电流频率 ——线圈电感 ——虚数的单位,
j 1
按图示中的电流假定方向,可以得回路的 复数电压方程
(0) B ,则 C B / 。 B 设钢片中心x = 0处, z 0 0 因此, B 0 chkx H z B J ,可得 利用 H
k B H 0 z J shkx y x
B0
J
0
x
E y
k B 0
对于电工硅钢片来说,一般 10000 , =107S/m,厚度a =0.5mm 。当工作频率为f =50Hz时,透入深度d = 0.715103m, a/d = 0.7,集肤效应不明显可以认为B在横截面还是均匀分布的。 但当工作频率为f =2000Hz时,a/d = 4.4,集肤效应十分明显,因 此不再采用厚度为0.5mm的钢片,而要用更薄的钢片。 如果工作频率更高,则要使用粉末磁性材料压制的磁芯才能达到 减少涡流损耗的要求。
M L1 L2
, 则
R2 , 得 (1)当工件回路断开时,
Z1 R1 jL1
说明工件回路断开时,检测线圈的 阻抗Z1仅取决于 R1和 L1 。 (2) 当工件回路短路时,
R2 0,
得
Z1 R1 jL1 (1 K 2 )
说明工件回路短路时,检测线圈的阻抗 L1 和K有关 。 Z1与R1、
r——圆柱体的半径(m);
f g ——特征频率(Hz).
永磁同步电机转子永磁体内涡流损耗密度的计算

n =1
n2 ( a2n + b2n) 2
(9)
那么 ,永磁体里的涡流损耗就是对涡流损耗
密度的体积积分.
2 涡流损耗密度的有限元计算
图 3 所示为永磁同步电机的磁极结构. 额定 功率为 38 W ,机壳外径 53 mm ,轴长 55 mm ,永磁 体外径 47 mm ,厚度 4 mm ,轴长 22 mm ,圆心角 12916°. 永磁体以钕铁硼为铁磁材料 , 电导率为 619 ×105 s/ m ,矫顽力为 950 ×103 A/ m , 采用平 行 y 轴磁化型. 由于磁瓦厚度远小于它的长度和 宽度 , 近似于薄瓦 , 因此对于永磁同步电机来说 , 在永磁同步电机的气隙磁场中 , 存在着各次谐波 磁场 ,设这些谐波是沿 z 轴平行于磁瓦表面的. 式 (9) 表明涡流损耗密度 W e 是由永磁体的厚度 hm 、 电导率 σ和谐波次数及幅值所决定的 .
Calculation of eddy current loss density distribution in permanent magnet of PMSM
WAN G Xiao2yuan1 ,2 , L I J uan2 , Q I Li2xiao2 , TAN G Ren2yuan1
磁力联轴器隔离套涡流场与温度场的数值计算

s l t n s el r ba n d u ai h l wee o ti e .B s d o h n l s ,u i gt e c e iin fh a miso b an d a c r ig t et e r f ud s lr y o a e n te a ay i s sn h o f ce to e t e s in o t ie c o d n t h oy o i i a i , oh l f mi t
A s at I re o etepol f eim laies f em nn m ge sa opig( MS )a i n ig a slt nsel bt c : nodr osl rbe o du k s o r aet ant hfcul r t v h m m e n p t n P C tt r n , ni ua o hl s u n n i
的磁场 中, 内部将产生 涡流 , 其 导致涡流损耗和隔离套 的发热 问题 , 采用二 维有 限元 法对 P C隔离 套区域 涡流场进 行 了计 算 , MS 得 到 了隔离套内的涡流和涡流损耗 。在此基础上结合 流体相似理论得到了散热系数 , 对所建立 的 P C三维 暂态温度场进 行 了数 并 MS
W ANG e — n M ng we
( o eeo Eetcl n ier g& A tm t n Ha i Istt o T c nlg , ri 10 0 , hn ) C l g f l r a E gnei l ci n uo ai , r n ntue f e h o y Hab 5 0 C ia o b i o n 1
t ta intt mp r t e fed o S wa ac l td. Th u v sb t e d o s,tm p r tr fi s lto h l a d matra e i— he3D rnse e e aur l fPM C sc lu ae i e c r e e we n e dy ls e e au e o n ua in s el n e ilr ss tvt fi u ain s e l n ott p e fPM S we egan d. The rs ac r v st e r fr nc o h e in o h iiy o ns lto h l ,a d r ae s e d o C r ie e e rh p o e h e ee e frt e d sg ft e PM S C.
磁力泵涡流损失的计算分析与应用

磁力泵涡流损失的计算分析与应用摘要:磁泵的金属绝缘位于永磁连接离合器装置(一种具有抽壳结构的非旋转密封外壳)内外气缸之间的空气间隙上。
当外缸通过电机驱动同步缸旋转时,冲击阻尼由旋转磁场交替切割,从而产生电感电流并转化为热量。
准确计算电磁泵的电源故障,准确确定电磁泵的效率和性能性能,正确设计冷却系统,是高速、高压、高温、高性能电磁泵发展的重要前提。
因此,一种基于电磁泵结构特性和电磁原理计算涡流损耗的简单、功能公式具有重要的技术意义。
关键词:磁力泵;涡流损失;计算分析;应用;根据磁泵的结构特点和电磁原理导出了挂车电流损耗计算公式,该公式得到的挂车电流对基本符合实验数据,通过实验验证更加准确,能够满足应用要求。
一、涡流损耗计算公式的推导Eddy目前的损失可以通过经验或计算得到。
根据实验数据分析,提出了确定牵引电流转矩与最大静态磁耦合比的公式,这与磁路计算没有直接关系:其中Mw——涡流转矩,单位为n·米;MKmax——最大静态磁转矩,单位为n·米;N——转速,单位为转/分钟;R——垫片的平均半径,单位为m;——垫片厚度,单位m;P——间隔材料电阻率,单位为米这个公式简单、实用、容易记住。
只要知道最大静态磁转矩并按公式得到报告,就可以得到桨电流转矩和桨电流损耗。
拖轮电流损耗功率的一般公式为:Pw=I2R其中pw-eddy电流损耗功率,以w为单位;R——电阻,单位是。
由欧姆定律得:Pw=U2/Ru-涡流电压(v).涡流电压u与磁场强度b和磁力线对间隔套的切割速度w成正比。
电阻r与材料的电阻率p、涡流路径长度l和隔离物的横截面积s有关,因此:其中l-涡流路径长度,单位为米;B——磁场强度,单位为a/m;V——磁力线对隔套的切割速度,单位为米/秒;S——间隔套的截面积,单位为m2。
l取决于磁性圆柱体的轴向尺寸,可替换为可以看出,这个公式是由涡流公式推导出来的。
二、验证公式的准确性根据上述,对五种永磁联结进行了测量和计算,实测结果与计算结果基本一致,误差在工程技术允许的范围内。
磁力联轴器涡流损失的数值计算与试验

汪家琼,王凯,孙静如,等.磁力联轴器涡流损失的数值计算与试验[J].排灌机械工程学报,2020,38(3):230-235. WANG Jiaqiong,WANG Kai,SUNJingru,etal.Numericalanalysisandexperimentoneddycurrentlossinmagneticcoupling[J]. Journalofdrainageandirrigationmachineryengineering(JDIME),2020,38(3):230-235.(inChinese)
磁滞损耗涡流损耗课件

涡流损耗概述
01
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涡流损耗的大小与磁场变化的频率、导电材料的电阻率、磁导率等因素有关。
涡流损耗是指磁场变化时,在导电材料中产生感应电流而引起的能量损耗。
当磁场穿过导体时,会在导体中产生感应电动势,从而形成闭合的感应电流,即涡流。
涡流的产生会受到导体电阻的阻碍,从而引起能量的损耗,即涡流损耗。
涡流损耗的大小与磁场变化的频率、导体的电阻率、磁导率等因素有关。
磁场变化的频率
导电材料的电阻率
导电材料的磁导率
导体的形状和尺寸
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磁场变化的频率越高,感应电流的频率越高,涡流损耗越大。
电阻率越小,导电性能越好,感应电流越大,涡流损耗越大。
磁导率越大,磁场穿透越容易,感应电流越大,涡流损耗越大。
温度是影响磁滞损耗的重要因素。随着温度的升高,磁滞损耗会增大。这是因为温度升高会使分子热运动加剧,导致摩擦和阻尼作用增强。磁场强度也会影响磁滞损耗。随着磁场强度的增大,磁畴壁的移动和磁畴的转动会更加困难,导致磁滞损耗增大。此外,频率对磁滞损耗也有影响。随着频率的升高,磁畴壁的移动和磁畴的转动会更加困难,导致磁滞损耗增大。
在电感式传感器中,涡流损耗会导致传感器灵敏度降低和温升。为了减小涡流损耗,可以采用电阻率高、导磁率高的材料,如铜线或铁氧体材料,来增加涡流路径的长度和电阻。此外,优化传感器线圈设计,减小线圈匝数和导体截面积,也可以降低涡流损耗。
磁滞损耗
涡流损耗
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案例分析
总结词:电机运行中的磁滞损耗和涡流损耗是主要能耗形式,通过分析可以优化电机设计,提高效率。
经过优化设计,该型号变压器的磁滞和涡流损耗显著降低,提高了变压器的能效和稳定性。
Maxwell 铁耗计算和涡流损耗

Maxwell help文件为Maxwell2D/3D的瞬态求解设置铁芯损耗一、铁损定义(core loss definition)铁损的计算属性定义(Calculating Properties for Core Loss(BP Curve)要提取损耗特征的外特性(BP曲线),先在View/EditMaterial对话框中设置损耗类型(Core Loss Type)是硅钢片(Electrical Steel)还是铁氧体(Power Ferrite)。
以设置硅钢片为例。
1、点击Tools>Edit Configured Libraries>Materials.或者,在左侧project的窗口中,往下拉会有一个文件夹名为definitions,点开加号,有个materials文件夹,右击,选择Edit All Libraries.,“Edit Libraries”对话框就会出现。
2、点击Add Material,“View/Edit Material”对话框会出现。
3、在“Core Loss Type”行,有个“Value”的框,单击,会弹出下拉菜单,可以拉下选择是硅钢片(Electrical Steel)还是铁氧体(Power Ferrite)。
其他的参数出现在“Core Loss Type”行的下面,例如硅钢片的Kh,Kc,Ke,and Kdc,功率铁氧体的Cm,X,Y,and Kdc。
如果是硅钢片,对话框底部的“Calculate Properties for”下拉菜单也是可以使用的,通过它可以从外部引入制造厂商提供的铁损曲线等数据(Kh,Kc,Ke,and Kdc)确定损耗系数(Core Loss Coefficient)。
4、如果你选择的是硅钢片,按如下操作:①从对话框底部的“Calculate Properties for”下拉菜单中选择损耗系数的确定方法(永磁铁permanent magnet、单一频率的铁损core loss at one frequency、多频率的铁损core loss versus frequency),然后会蹦出BP曲线对话框。
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ma n t s aa tro g ei o p d sg n ie o le e h a u f h o eia l c lu ain a p o i a e te r s l o c u l g ei ,p r me e fma n t l o e in a d s fse v .T e v l e o e r t l ac l t p r x m t h e ut fa t a c c z t c y o ts、W e c n d sg h g ei r n miso c o d n ot e et a e in t e ma n t ta s si n a c r ig t h m. c
() 1
所 示 , 察 磁 传 考 动某 一 瞬 间 的 隔
离 套 涡 流 情 况 , 图 1 隔 离套 磁 作 用段 的 电 流 分析 展 开 图 我们从 连续 N、 S极交 替排 布的磁传 动入手 。
P是 电阻率 ( ・ m / , 导体 长 度 ( , n m m) £是 m) S是导 体 截 面积 ( , mm ) 是隔 离套 壁厚 ( l) ( ) 中的 取 平 均 mT , 4 式 1
半径( mm) 。
涡流损耗 时 自变量 多 , 且存 在 不 确定 性 , 以还 没有 获 得 所
(£ + 4 £)
了
() 3
式 中 , 是永磁体 的剩 磁 T, 是 瓦块 单 块 永 磁 体 的轴 向 £ 长度 m, 为永 磁 体 近气 隙 侧 弧 长 , 为永 磁 体远 离 气 £ £ 隙侧弧 长 , 为永磁体 厚度 , 长度单 位均用 m。 £ 各 把 隔离套 作为 圆柱筒导 体 的电阻计算 公式 为 :
示 :
一
acg r t —
发热 , 仅浪费 了能量 降 低磁 传 动 效 率 , 使得 温 度 急剧 不 也 升 高引起在其 附近 的磁体 热退磁 而失效 , 何准确 地 预测 如 涡流 损耗 、 怎样 降低涡 流损耗 以及采 取冷却措 施将 涡 流产 生 的热 量及 时地带走 都是 至关重要 的 。
壁, 运动 的磁力 线切割 静止 的金属 隔离套导 致其 产生 涡 流
是 切割磁 力线导 体 的相 对运 动半径 ( , 是 导 体与 磁 m) 力线 相对 角速度 也就是 磁 力传 动转 速 (a/ ) rd s 。计算 隔离 套涡 流损 耗 时 £、 都 是 已知 数据 , R、 磁感 应 强度 日 的计 算, 在隔 离套 一 侧 磁体 产生 的磁 感 应 强 度 可 以用 下 式 表
维普资讯
・
4 ・ 6
文章 编号:02—68 (0 8 0 0 4 0 10 8 6 20 )3— 06— 3
磁 传 动 隔 离 套 涡 流 损 耗 计 算
王洪群 , 虞培清 , 章志耿 , 杜佐寅
( 江长 城 减速 机 有限 公 司 , 江 浙 浙 温 州 3 52 ) 2 0 8
£ £ …
隔离 套产 生 涡流 的分 析 计 算
磁 传动设 计 中我 们需要 了解 隔离套 涡流损耗 的能量 , 从 而决 定冷却 方式 和选 择 合 适 的 电动 机功 率 。 目前 也 有
一
P了 P  ̄ a r —R 2—
L ,
些 隔离套发 热的计 算 方法 , 为求导 磁 传 动 隔离 套 因 个方 便准确 的计 算公 式 。我 们这 里 直 观 的从 电磁 学 基
摘要 : 利用电磁 学基本公式、 磁路设计参数 以及 隔离套规格 分析计算磁传动隔 离套涡流损耗 , 试验表 明理论 计算值与 实际
测 试 结 果基 本 一 致 , 以指 导磁 传 动 设 计 。 可 关键词: 电磁 感应 转矩 磁传 动 涡流 损 耗
Ca c l to fEl c r c Vo t x W a t fS e v n M a n t r n m iso lu a i n o e t i r e se o le eo g e c T a s si n i
W ANG n q Ho g un, YU e q n ZHANG i e g, P i i g, Zh g n DU o i Zu y n
A b tac sr t:El crc v  ̄e se o l e e o g ei r s si n i n l z d a d c lu ae a fb scf r ua o lcr — e t o xwa t fse v n ma n tctan miso sa a y e n a c l td byme nso a 以及 隔离 套规 格 进 行分 析 计算 , 通 过试验 验证较 为准确 。 电热 功率 P( 的计算公 式可 以表示 为 : 钾)
P:
r
为 了 方 便 分
析 , 隔 离 套 受 把 磁力 线作 用 的 一 段筒 展 开 如 图 1
箭头表示电流方向
Ke y wor ds: lc rma n tc i d to tr ue; g e i r ns sin; l crc v  ̄e se ee to g e i n ucin;o q ma n tc ta miso e e ti o x wa t
0 引 言
磁传 动可 以实现完 全密 封传动 , 因此 得到 越来 越广 泛 的应 用 。从 最 初 的 小 功 率 低 转 速 向大 功 率 高 转 速 发 展 。 , 中隔离套 是密封磁 传 动的主要 组成部 分 , 其 它将 工 作介 质与外 界 彻 底 分 开 , 递 转 矩 的磁 力 线通 过 隔离 套 传