磁力泵磁性聯軸器的三維模擬計算

磁力泵磁性聯軸器的結構參數和轉矩對磁力泵的性能有重要影響。磁力泵由電動機驅動外磁轉子，外磁轉子通過磁力作用帶動與葉輪一體的內磁轉子旋轉，內外磁轉子之間有隔離套隔開，從而實現了液體無泄漏輸送，也就是說機電能量轉換是通過磁性聯軸器的磁場傳遞的。由于磁力泵具有密封勝能，故在石油、化工、醫(yī)藥、食品等工業(yè)部門中廣泛應用。特別是由于稀土永磁材料性能的提高，使磁力泵的應用廣闊磁性聯軸器的轉矩對磁力泵勝能有重要影響。然而目前對于磁性聯軸器的研究文獻，往往假設磁轉子的氣隙遠小于其軸向尺寸，不計軸向長度，將磁性聯軸器的磁場求解轉化為二維平面磁場，忽略了磁轉子兩端的磁漏，即端部效應。這對于軸向寸相對半徑大是可行的，但是對于工程運用中的磁性聯軸器一般長徑比，由藕合磁場的力學分析可知，此時端部的漏磁需要考慮。為了準確預測磁性聯軸器的磁性能，在磁性聯軸器二維磁場數值模擬的基礎上，對磁性聯軸器進行三維磁場計算與對比，并分析了端部漏磁效應的影響，對磁性聯軸器的設計與應用具有參考意義。而磁性聯軸器的三維模型則要考慮邊緣漏磁效應，在二維模型的基礎上沿軸向拉伸磁極的長度，即三維模型由于三維模型比較規(guī)則，整體網格劃分采用自適應體網格劃分氣隙區(qū)域是要嚴格考察的地方，

磁性聯軸器的磁感應強度在邊緣部分的方向并不是平行磁性聯軸器的邊緣，而是存在夾角，這說明在磁性聯軸器的端部邊緣部分損失了一部分磁通，其結果就是兩端的磁通要小于磁性聯軸器中間部分的磁通，所以整個磁性聯軸器所傳遞的扭矩要小于二維平面有限元計算的扭矩值。

不同磁轉角，磁感應強度沿軸向分布都是呈現兩端磁感應強度低，中部磁感應，其磁感應強度達到中部穩(wěn)定值的位置分布在兩端向中間延伸到0.00m處。可以看出端部效應的影響深入磁性聯軸器內部磁感應強度就達到了穩(wěn)定值。同時，隨著磁轉角的加大，氣隙處的磁感應強度也在加大，隨著氣隙加大，由于氣隙的磁阻較大必然會損失一部分磁通，導致氣隙處的磁感應強度會減弱