本发明专利技术公开一种新型大间隙磁力传动系统设计方法，该方法是为了解大间隙、高转速条件下磁力传动系统的能量传递规律，研究行波磁场驱动的大间隙磁力驱动技术；通过微型轴流式血泵外磁场驱动，对大间隙磁力驱动系统各部分能量耗散进行研究，建立系统能量传递效率的数学模型。通过轴流式血泵泵水实验，得到血泵在耦合距离20 mm和30 mm时的最大能量传递效率，即磁力传动系统的最佳工作点，并通过与理论解析值相比较，得到大间隙磁力驱动系统的能量传递效率的变化趋势，确定磁力驱动系统能量传递效率的主要影响因素，为提高磁力驱动系统的能量传递效率提供了途径和依据。
【技术实现步骤摘要】
一种新型大间隙磁力传动系统设计
本专利技术属于磁传动领域，尤其涉及一种新型大间隙磁力传动系统设计方法。
技术介绍
非接触磁力传动方式是以现代磁学的基本理论磁性物质同性相斥、异性相吸的原理替代机械式传动实现传动为目的，应用永磁材料或电磁机构所产生的磁力作用，实现力或力矩非接触式传递的一种新技术，已成为机械传动研究领域的热点。目前，在磁力传动技术的研究及应用中，系统的主从磁极间隙均属于小间隙范畴(小于3mm)，而在特定的条件下，实际或期望的磁极间隙远大于经典磁力传动所设定的范围。以轴流式血泵的外磁场驱动为背景，通过对磁力耦合、磁能传递机理的研究，提出了一种非触式大间隙磁力驱动方法，并建立了其空间磁场、空间磁力矩数学模型，但空间磁力矩随耦合距离的增大迅速衰减依然是磁力传动技术的一大难题，本专利技术针对大间隙磁力驱动系统，通过对系统各部分能量耗散进行研究，建立系统能量传递效率数学模型，以便为提高磁力传动效率提供途径和依据。
技术实现思路
本专利技术就是针对上述问题，提供了一种新型大间隙磁力传动系统设计方法，该方法是为了解大间隙、高转速条件下磁力传动系统的能量传递规律，研究行波磁场驱动的大间隙磁力驱动技术，针对大间隙磁力驱动系统，通过对系统各部分能量耗散进行研究，建立系统能量传递效率数学模型，以便为提高磁力传动效率提供途径和依据。本专利技术采用的技术方案是，一种新型大间隙磁力传动系统设计方法，包括大间隙磁力传动系统、系统各部分能量损耗、能量传递效率数学模型、实验部分。所述的大间隙磁力传动系统，通过大间隙磁力驱动系统原理是由轴承、叶轮和永磁体等构成，电能从直流电源输出到电磁体，通过电磁体线圈上电压(电流)时序的改变，实现其左、右磁场状态的切换，产生行波磁场，将磁力矩传递给从动磁极(永磁转子)，从而带动血泵叶轮等装置旋转工作，实现能量传递。所述的系统各部分能量损耗，包括涡流损耗，磁滞损耗和铜损等。所述的能量传递效率数学模型，根据已经建立的大间隙磁力传动系统驱动力矩计算模型式，进而推导得到系统大间隙能量传递效率的数学模型。所述的实验部分，通过轴流式血泵泵水实验，得出了驱动扭矩与负载扭矩在不同耦合距离时的对比曲线，以及血泵在耦合距离20mm和30mm时的最大能量传递效率分别为8.0%和2.9%；通过将实验值与解析值进行对比分析得出了系统能量传递效率的变化趋势，验证了模型的正确性，分析了实验值与解析值之间偏差的产生原因；通过对磁力驱动系统能量耗散模型的研究，从能量和效率的角度，提出了磁力驱动系统的优化方案，为提高磁力驱动系统的能量传递效率提供了途径和参考。本专利技术的有益效果是：本专利技术的新型大间隙磁力传动系统设计方法，该方法是为了解大间隙、高转速条件下磁力传动系统的能量传递规律，研究行波磁场驱动的大间隙磁力驱动技术；通过微型轴流式血泵外磁场驱动，对大间隙磁力驱动系统各部分能量耗散进行研究，建立系统能量传递效率的数学模型。通过轴流式血泵泵水实验，得到血泵在耦合距离20mm和30mm时的最大能量传递效率，即磁力传动系统的最佳工作点，并通过与理论解析值相比较，得到大间隙磁力驱动系统的能量传递效率的变化趋势，确定磁力驱动系统能量传递效率的主要影响因素，为提高磁力驱动系统的能量传递效率提供了途径和依据。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明。本专利技术保护范围不仅局限于以下内容的表述。图1是本专利技术模型图。具体实施方式如图所示，本专利技术的新型大间隙磁力传动系统设计方法，包括大间隙磁力传动系统、系统各部分能量损耗、能量传递效率数学模型、实验部分。所述的大间隙磁力传动系统，通过大间隙磁力驱动系统原理是由轴承、叶轮和永磁体等构成，电能从直流电源输出到电磁体，通过电磁体线圈上电压(电流)时序的改变，实现其左、右磁场状态的切换，产生行波磁场，将磁力矩传递给从动磁极(永磁转子)，从而带动血泵叶轮等装置旋转工作，实现能量传递。所述的系统各部分能量损耗，包括涡流损耗，磁滞损耗和铜损等。所述的能量传递效率数学模型，根据已经建立的大间隙磁力传动系统驱动力矩计算模型式，进而推导得到系统大间隙能量传递效率的数学模型。所述的实验部分，通过轴流式血泵泵水实验，得出了驱动扭矩与负载扭矩在不同耦合距离时的对比曲线，以及血泵在耦合距离20mm和30mm时的最大能量传递效率分别为8.0%和2.9%；通过将实验值与解析值进行对比分析得出了系统能量传递效率的变化趋势，验证了模型的正确性，分析了实验值与解析值之间偏差的产生原因；通过对磁力驱动系统能量耗散模型的研究，从能量和效率的角度，提出了磁力驱动系统的优化方案，为提高磁力驱动系统的能量传递效率提供了途径和参考。以上关于本专利技术的具体描述，没有局限性，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本专利技术进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种新型大间隙磁力传动系统设计方法，其特征在于：该方法是为了解大间隙、高转速条件下磁力传动系统的能量传递规律，研究行波磁场驱动的大间隙磁力驱动技术，针对大间隙磁力驱动系统，通过对系统各部分能量耗散进行研究，建立系统能量传递效率数学模型，以便为提高磁力传动效率提供途径和依据。
【技术特征摘要】
1.一种新型大间隙磁力传动系统设计方法，其特征在于：该方法是为了解大间隙、高转速条件下磁力传动系统的能量传递规律，研究行波磁场驱动的大间隙磁力驱动技术，针对大间隙磁力驱动系统，通过对系统各部分能量耗散进行研究，建立系统能量传递效率数学模型，以便为提高磁力传动效率提供途径和依据。2.根据权利要求1所述的新型大间隙磁力传动系统设计方法，其特征在于，所述的大间隙磁力传动系统，通过大间隙磁力驱动系统原理是由轴承、叶轮和永磁体等构成，电能从直流电源输出到电磁体，通过电磁体线圈上电压(电流)时序的改变，实现其左、右磁场状态的切换，产生行波磁场，将磁力矩传递给从动磁极(永磁转子)，从而带动血泵叶轮等装置旋转工作，实现能量传递。3.根据权利要求1所述的新型大间隙磁力传动系统设计方法，其特征在于，所述的系统各部分能量损耗，包括涡流...
【专利技术属性】
技术研发人员：申茂军，
申请(专利权)人：申茂军，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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