高溫磁力泵的理論與試驗研究

磁力泵以其無泄漏的特點,在輸送危險、貴重等流體介質(zhì)時有著廣泛的應用。近年來隨著計算機技術的發(fā)展,國內(nèi)外學者對磁力驅(qū)動泵的研究取得了一些理論研究成果,但其內(nèi)磁轉(zhuǎn)子上永磁體的高溫退磁問題限制了磁力泵的進一步發(fā)展。 本文就高溫退磁問題,設計了一種新型磁力驅(qū)動裝置,采用新的電磁耦合法進行模擬計算,并對影響新型驅(qū)動裝置傳遞轉(zhuǎn)矩大小的因素進行了研究分析。主要的研究內(nèi)容如下： 1.闡述了磁力泵和磁力驅(qū)動技術的工作原理、應用特點以及磁力泵的發(fā)展趨勢和在發(fā)展過程中需要解決的主要問題,提出將內(nèi)磁轉(zhuǎn)子更換成扭矩環(huán)結構的設想以解決高溫退磁問題。 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(qū)動裝置。 3.根據(jù)電磁之間的相互作用關系,剖析了新型驅(qū)動裝置的工作原理：電機帶動外磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),扭矩環(huán)切割磁感線產(chǎn)生感應電流,感應電流產(chǎn)生的磁場和永磁體產(chǎn)生的磁場再相互作用,從而帶動扭矩環(huán)異步轉(zhuǎn)動。 4.分析了新型驅(qū)動裝置的電磁場理論,并總結了求解電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩的三種方法。 5.通過改變外磁轉(zhuǎn)子和扭矩環(huán)之間的相對速度關系,發(fā)現(xiàn)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機構傳遞的轉(zhuǎn)矩值。分析了外磁極個數(shù)、轉(zhuǎn)速差、銅條根數(shù)、軛鐵厚度、氣隙厚度和磁體厚度對傳遞轉(zhuǎn)矩的影響。 6.為驗證模擬結果的可靠性,設計了一套簡單的試驗裝置,并進行了試驗；根據(jù)zui大切應力理論對扭矩環(huán)做了強度校核。

磁力泵（磁力驅(qū)動泵）主要由泵頭、磁力傳動器（磁缸）、電動機、連接底板等幾部分零件組成。磁力泵磁力傳動器由外磁轉(zhuǎn)子、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子及不導磁的隔離套組成當電動機帶動外磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，磁場能穿透空氣隙和非磁性物質(zhì)，帶動與葉輪相連的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子作同步旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)動力的無接觸同步傳遞，將容易泄露的動密封結構轉(zhuǎn)化為零泄漏的靜密封結構。由于泵軸、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子被泵體、隔離套*封閉，從而*解決了“跑、冒、滴、漏”問題。

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