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电磁阻尼器力矩特性的仿真研究
本文研究的电磁阻尼器是一种特殊结构的空心杯发电机,它主要用于对能量的吸收和耗散,达到减振消能的目的,是具有很高单位耗能的能量吸收元件。电磁阻尼器的应用十分广泛,已涉及航天、航空、电力等诸多领域,有着广阔的市场前景。 采用电磁场分析软件建立了电磁阻尼器的仿真模型,仿真分析了电磁阻尼器阻尼力矩与定子、转子结构参数的关系。 介绍了常规空心杯电机与电磁阻尼器的结构、发展和应用,基于Ansoft公司的电磁场分析软件Maxwell 2D学生版软件建立了电磁阻尼器静磁场的二维仿真模型,分别对不同充磁方向、极弧系数、磁极对数的气隙磁密分布进行了静态仿真分析,得出了相应结论。在此基础上,运用Infolytica公司的电磁场分析软件MagNet对电磁阻尼器的二维稳态磁场进行了仿真,研究了如下内容: (1)定子磁路结构中的磁钢材料、磁钢充磁方向、定子磁极对数的改变对力矩特性的影响; (2) 转子结构参数中的转子长度、转子材料、转子厚度、转子平均直径、转子转向的改变对力矩特性的影响。根据所得的阻尼力矩仿真数据,基于Excel软件的曲线拟合和Matlab软件对拟合曲线进行的数值分析,求得了力矩特性斜率与上述参数的关系式。此关系式为探索电磁阻尼器的工程设计方法提供了一定理论依据,具有重要的工程应用价值。 最后,将仿真计算得到的阻尼力矩值与实验测得的阻尼力矩值进行了对比,分析了误差产生的原因。
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