磁性聯(lián)軸器設(shè)計(jì)特點(diǎn)

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 1．與工況的關(guān)系

磁性聯(lián)軸器的磁轉(zhuǎn)矩Tc與回轉(zhuǎn)半徑R和磁鋼體積V（或面積S）成正比。當(dāng)增大回轉(zhuǎn)半徑R時(shí)，磁鋼體積V也同時(shí)增大，此時(shí)，可適當(dāng)減小磁鋼體積V，來保證達(dá)到設(shè)計(jì)磁轉(zhuǎn)矩Tc值。但渦流熱又與回轉(zhuǎn)半徑R3成正比，所以，回轉(zhuǎn)半徑R的增大，有可能導(dǎo)致渦流熱增大而惡化工作狀態(tài)。因此一般的設(shè)計(jì)原則是：

   1）選用釹鐵硼磁鋼，在工況溫度≤80℃，轉(zhuǎn)速≤1000rpm，壓力≤0.5MPa時(shí)，或選用釤鈷磁鋼，在工況溫度≤200℃，轉(zhuǎn)速≤1000rpm時(shí)，盡量采取大回轉(zhuǎn)半徑R，力求減小外轉(zhuǎn)子懸臂長(zhǎng)度，節(jié)省磁鋼材料；反之，則只能采取盡量小的回轉(zhuǎn)半徑R，靠單一的增加轉(zhuǎn)子軸向長(zhǎng)度即增加磁鋼體積的辦法來保證設(shè)計(jì)磁轉(zhuǎn)矩值。

   2）若工況屬于高溫、中高壓、高轉(zhuǎn)速情況，如300℃、3000rpm、5MPa，則設(shè)計(jì)時(shí)，必須先考慮采取何種冷卻措施，然后在保證設(shè)計(jì)磁轉(zhuǎn)矩的前提下，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)至最佳長(zhǎng)徑比。

   3）冷卻方式一般采用強(qiáng)制風(fēng)冷、雙層隔離罩水循環(huán)冷卻兩種方式。

其中強(qiáng)制風(fēng)冷，一般在中、高壓工況時(shí)，渦流熱不大但又不能忽略且無法采用雙層隔離罩的情況下采用；其特點(diǎn)是，不額外增加磁鋼用量，對(duì)大磁矩設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，一般為細(xì)長(zhǎng)型結(jié)構(gòu)，冷卻裝置的外設(shè)輔助零部件較多，要求設(shè)備周邊環(huán)境通風(fēng)條件良好。

雙層隔離罩水循環(huán)冷卻，一般是通過增大磁鋼氣隙tg，以求保證隔離罩夾層的流導(dǎo)足夠截面積，為保證設(shè)計(jì)磁矩，此時(shí)要增大磁鋼體如厚度和長(zhǎng)度等，但因有可靠的冷卻措施，渦流熱可忽略不考慮，因此，可按照大回轉(zhuǎn)半徑R進(jìn)行設(shè)計(jì)，相對(duì)來講又可減少磁鋼用量。

   2．設(shè)計(jì)特點(diǎn)

綜上所述，磁性聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)過程，是一個(gè)綜合考慮、反復(fù)計(jì)算、優(yōu)化結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程，其最終目的是，以最少的磁鋼用量達(dá)到額定磁矩設(shè)計(jì)值，這是衡量磁性聯(lián)軸器效率的一項(xiàng)重要指標(biāo)。同時(shí)也是能否降低制造成本的關(guān)鍵所在！另外，設(shè)計(jì)中還要考慮如何確保與用戶設(shè)備聯(lián)結(jié)精度的可靠性、和簡(jiǎn)練性——這與磁性聯(lián)軸器的使用性能、可靠性及使用壽命密切相關(guān)！

   3．設(shè)計(jì)最大靜態(tài)磁矩的設(shè)定

最大磁矩應(yīng)以設(shè)備的軸功率為依據(jù)設(shè)定，但多數(shù)用戶無法提供準(zhǔn)確的軸功率值，所能提供的一般是配用電機(jī)功率和工作轉(zhuǎn)速。

在沒有減速機(jī)環(huán)節(jié)的工況下，配用電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比，但配用電機(jī)功率一旦確定，其最大輸出轉(zhuǎn)矩就是一個(gè)確定的值，此時(shí)，設(shè)計(jì)最大磁轉(zhuǎn)矩值的設(shè)定，一般等于或小于該值。如：選用18.5kw-4級(jí)電機(jī)，其同步轉(zhuǎn)速為1500rpm，

則 額定輸出轉(zhuǎn)矩為：Te=18.5x9550/1500=117.78Nm

則該電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩為Tmax=2.2Te=259.11 Nm

設(shè)計(jì)最大靜磁轉(zhuǎn)矩Tc≤Tmax=259.11 Nm

這種設(shè)計(jì)主要是從保護(hù)電機(jī)方面考慮

以上是從設(shè)計(jì)最大磁轉(zhuǎn)矩的上限值設(shè)定作了解釋，至于下限的設(shè)定，則必須與驅(qū)動(dòng)器的總體結(jié)構(gòu)結(jié)合起來綜合考慮，并通過反復(fù)優(yōu)化設(shè)計(jì)、計(jì)算后確定，在以后的文章中逐漸向用戶介紹，在此不做贅述。

   4．關(guān)于電機(jī)特性簡(jiǎn)介

我們知道，變頻器對(duì)電機(jī)可實(shí)施任意轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，但那只是對(duì)電機(jī)在啟動(dòng)過程中而言，在工作狀態(tài)下，其最低轉(zhuǎn)速不應(yīng)低于其額定轉(zhuǎn)速的60%左右，否則，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩將隨著外載的增大而迅速減小，致使將電機(jī)“悶死”。如有的客戶設(shè)計(jì)一臺(tái)磁力反應(yīng)釜，其工作轉(zhuǎn)速外150rpm，選用同步轉(zhuǎn)速為 1000rpm的電機(jī)，他想不加減速機(jī)而用變頻器直接調(diào)節(jié)到150rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行工作，這顯然是不可能實(shí)現(xiàn)的，在此情況下，一旦負(fù)荷波動(dòng)，電機(jī)轉(zhuǎn)速就要迅速降低，此時(shí)就有燒毀電機(jī)的危險(xiǎn)！