磁性聯軸器設計特點

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KC鏈輪聯軸器(現貨供應)
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 1.與工況的關系

磁性聯軸器的磁轉矩Tc與回轉半徑R和磁鋼體積V(或面積S)成正比。當增大回轉半徑R時,磁鋼體積V也同時增大,此時,可適當減小磁鋼體積V,來保證達到設計磁轉矩Tc值。但渦流熱又與回轉半徑R3成正比,所以,回轉半徑R的增大,有可能導致渦流熱增大而惡化工作狀態。因此一般的設計原則是:

   1)選用釹鐵硼磁鋼,在工況溫度≤80℃,轉速≤1000rpm,壓力≤0.5MPa時,或選用釤鈷磁鋼,在工況溫度≤200℃,轉速≤1000rpm時,盡量采取大回轉半徑R,力求減小外轉子懸臂長度,節省磁鋼材料;反之,則只能采取盡量小的回轉半徑R,靠單一的增加轉子軸向長度即增加磁鋼體積的辦法來保證設計磁轉矩值。

   2)若工況屬于高溫、中高壓、高轉速情況,如300℃、3000rpm、5MPa,則設計時,必須先考慮采取何種冷卻措施,然后在保證設計磁轉矩的前提下,優化結構設計至最佳長徑比。

   3)冷卻方式一般采用強制風冷、雙層隔離罩水循環冷卻兩種方式。

其中強制風冷,一般在中、高壓工況時,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;其特點是,不額外增加磁鋼用量,對大磁矩設計結構,一般為細長型結構,冷卻裝置的外設輔助零部件較多,要求設備周邊環境通風條件良好。

雙層隔離罩水循環冷卻,一般是通過增大磁鋼氣隙tg,以求保證隔離罩夾層的流導足夠截面積,為保證設計磁矩,此時要增大磁鋼體如厚度和長度等,但因有可靠的冷卻措施,渦流熱可忽略不考慮,因此,可按照大回轉半徑R進行設計,相對來講又可減少磁鋼用量。

   2.設計特點

綜上所述,磁性聯軸器的設計過程,是一個綜合考慮、反復計算、優化結構的設計過程,其最終目的是,以最少的磁鋼用量達到額定磁矩設計值,這是衡量磁性聯軸器效率的一項重要指標。同時也是能否降低制造成本的關鍵所在!另外,設計中還要考慮如何確保與用戶設備聯結精度的可靠性、和簡練性——這與磁性聯軸器的使用性能、可靠性及使用壽命密切相關!

   3.設計最大靜態磁矩的設定

最大磁矩應以設備的軸功率為依據設定,但多數用戶無法提供準確的軸功率值,所能提供的一般是配用電機功率和工作轉速。

在沒有減速機環節的工況下,配用電機的輸出轉矩與轉速成反比,但配用電機功率一旦確定,其最大輸出轉矩就是一個確定的值,此時,設計最大磁轉矩值的設定,一般等于或小于該值。如:選用18.5kw-4級電機,其同步轉速為1500rpm,

則 額定輸出轉矩為:Te=18.5x9550/1500=117.78Nm

則該電機的最大轉矩為Tmax=2.2Te=259.11 Nm

設計最大靜磁轉矩Tc≤Tmax=259.11 Nm

這種設計主要是從保護電機方面考慮

以上是從設計最大磁轉矩的上限值設定作了解釋,至于下限的設定,則必須與驅動器的總體結構結合起來綜合考慮,并通過反復優化設計、計算后確定,在以后的文章中逐漸向用戶介紹,在此不做贅述。

   4.關于電機特性簡介

我們知道,變頻器對電機可實施任意轉速的調節,但那只是對電機在啟動過程中而言,在工作狀態下,其最低轉速不應低于其額定轉速的60%左右,否則,電機的輸出轉矩將隨著外載的增大而迅速減小,致使將電機“悶死”。如有的客戶設計一臺磁力反應釜,其工作轉速外150rpm,選用同步轉速為 1000rpm的電機,他想不加減速機而用變頻器直接調節到150rpm的轉速進行工作,這顯然是不可能實現的,在此情況下,一旦負荷波動,電機轉速就要迅速降低,此時就有燒毀電機的危險!

 

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