高溫磁力泵的理論與試驗研究

磁力泵以其無(wú)泄漏的特點(diǎn),在輸送危險、貴重等流體介質(zhì)時(shí)有著(zhù)廣泛的應用。近年來(lái)隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展,國內外學(xué)者對磁力驅動(dòng)泵的研究取得了一些理論研究成果,但其內磁轉子上永磁體的高溫退磁問(wèn)題限制了磁力泵的進(jìn)一步發(fā)展。 本文就高溫退磁問(wèn)題,設計了一種新型磁力驅動(dòng)裝置,采用新的電磁耦合法進(jìn)行模擬計算,并對影響新型驅動(dòng)裝置傳遞轉矩大小的因素進(jìn)行了研究分析。主要的研究?jì)热萑缦拢?1.闡述了磁力泵和磁力驅動(dòng)技術(shù)的工作原理、應用特點(diǎn)以及磁力泵的發(fā)展趨勢和在發(fā)展過(guò)程中需要解決的主要問(wèn)題,提出將內磁轉子更換成扭矩環(huán)結構的設想以解決高溫退磁問(wèn)題。 2.從磁性材料選擇及磁路設計等方面綜合考慮,設計出一種用于高溫磁力泵上的磁力驅動(dòng)裝置。 3.根據電磁之間的相互作用關(guān)系,剖析了新型驅動(dòng)裝置的工作原理：電機帶動(dòng)外磁轉子旋轉,扭矩環(huán)切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應電流,感應電流產(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)異步轉動(dòng)。 4.分析了新型驅動(dòng)裝置的電磁場(chǎng)理論,并總結了求解電磁力和電磁轉矩的三種方法。 5.通過(guò)改變外磁轉子和扭矩環(huán)之間的相對速度關(guān)系,發(fā)現了可以直接模擬出感應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力法求出磁力傳動(dòng)機構傳遞的轉矩值。分析了外磁極個(gè)數、轉速差、銅條根數、軛鐵厚度、氣隙厚度和磁體厚度對傳遞轉矩的影響。 6.為驗證模擬結果的可靠性,設計了一套簡(jiǎn)單的試驗裝置,并進(jìn)行了試驗；根據zui大切應力理論對扭矩環(huán)做了強度校核。

磁力泵（磁力驅動(dòng)泵）主要由泵頭、磁力傳動(dòng)器（磁缸）、電動(dòng)機、連接底板等幾部分零件組成。磁力泵磁力傳動(dòng)器由外磁轉子、內磁轉子及不導磁的隔離套組成當電動(dòng)機帶動(dòng)外磁轉子旋轉時(shí)，磁場(chǎng)能穿透空氣隙和非磁性物質(zhì)，帶動(dòng)與葉輪相連的內磁轉子作同步旋轉，實(shí)現動(dòng)力的無(wú)接觸同步傳遞，將容易泄露的動(dòng)密封結構轉化為零泄漏的靜密封結構。由于泵軸、內磁轉子被泵體、隔離套*封閉，從而*解決了“跑、冒、滴、漏”問(wèn)題。

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