WindageLoss

介绍

MagnetCoupling用于磁力联轴器的仿真和计算。

类结构

输入 input：

• Width : 联轴器宽度
• OuterMagnetSize: 外转子尺寸
• InnerMagnetSize: 内转子尺寸
• A : 内转子内径
• B : 内转子外径
• C : 外转子内径
• D : 外转子外径
• Pair : 磁铁对数

参数 params:

• WidthNum ：宽度方向网格数量
• Rot : 旋转角
• Pos1 : 位置参数
• Pos2 : 位置参数
• Material : 材料
• MeshNum : 磁铁截面长宽方向网格数量
• Dx : x方向位移
• Dy : y方向位移

输出 output :

• Number : 编号
• FEA_Force : 有限元计算反力
• SolidMesh : 实体网格
• ShellMesh : 截面网格
• Surface : 表面
• Section : 截面
• Assembly : 实体装配

案例

Demo magnet coupling (Flag=1)

S=RMaterial('Magnetic');
Mat=GetMat(S,[36,72,92]'); % Set Material
PairNum=8;

Mat{1,1}.Mux=1.124;
Mat{1,1}.Muy=1.124;
Mat{1,1}.Hc=800000;
Mat{1,1}.BHPoints=[];
        
inputStruct1.Pair=PairNum;
inputStruct1.A=10;
inputStruct1.B=28;
inputStruct1.C=35;
inputStruct1.D=52;
inputStruct1.OuterMagnetSize=[8,3];
inputStruct1.InnerMagnetSize=[8,3];
inputStruct1.Width=20;

paramsStruct1.Material=Mat;
paramsStruct1.Dx=0;
paramsStruct1.Dy=0;

Conn= connection.MagnetCoupling(paramsStruct1, inputStruct1);
Conn= Conn.solve();
Plot2D(Conn);
Plot3D(Conn);

Step=360/PairNum/20;
Angle=NaN(1,21);
Torque=NaN(1,21);
for i=1:21
  Angle(i)=Step*(i-1);
  paramsStruct1.Rot=Step*(i-1);
  Conn= connection.MagnetCoupling(paramsStruct1, inputStruct1);
  Conn= Conn.solve();
  Conn=CalMagneticField(Conn);
  Torque(i)=Conn.output.FEA_Force(3);
end

figure
plot(Angle,Torque)

在Baffalo中建立磁力联轴器，程序会调用FEMM计算磁场和扭矩。

通过设置旋转的角度，来计算其峰值扭矩，下图分别为0°，22.5°，45°下的磁场

得到扭矩和角度的关系如下，最大扭矩在1200 Nmm左右。

Magnet Coupling stiffness (Flag=2)

联轴器参数不变，定义额定扭矩在800Nmm左右，计算X方向的刚度。

S=RMaterial('Magnetic');
Mat=GetMat(S,[36,72,92]'); % Set Material
PairNum=8;

Mat{1,1}.Mux=1.124;
Mat{1,1}.Muy=1.124;
Mat{1,1}.Hc=800000;
Mat{1,1}.BHPoints=[];

inputStruct1.Pair=PairNum;
inputStruct1.A=10;
inputStruct1.B=28;
inputStruct1.C=35;
inputStruct1.D=52;
inputStruct1.OuterMagnetSize=[8,3];
inputStruct1.InnerMagnetSize=[8,3];
inputStruct1.Width=20;

paramsStruct1.Material=Mat;
paramsStruct1.Rot=11.25;
paramsStruct1.Dy=0;

Conn= connection.MagnetCoupling(paramsStruct1, inputStruct1);
Conn= Conn.solve();
Plot2D(Conn);
Plot3D(Conn);

Step=2/10;
Angle=NaN(1,11);
Fx=NaN(1,11);
for i=1:11
  Angle(i)=Step*(i-1);
  paramsStruct1.Dx=Step*(i-1);
  Conn= connection.MagnetCoupling(paramsStruct1, inputStruct1);
  Conn= Conn.solve();
  Conn=CalMagneticField(Conn);
  Fx(i)=Conn.output.FEA_Force(1);
end

figure
plot(Angle,Fx)

根据上一案例中，设置旋转角度为11.25°。

磁场分布如下(0mm,2mm):

位移和力的关系：

参考文献

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