同轴磁性齿轮的原理及应用PDF电子书下载

第1章 绪论——从机械齿轮到磁性齿轮 1

1.1 机械齿轮装置简介 1

1.2 早期的磁性齿轮装置 4

1.3 磁性联轴器 7

1.4 同轴磁性齿轮概述 10

1.5 本章小结 13

参考文献 14

第2章 同轴磁性齿轮的结构及原理 16

2.1 同轴磁性齿轮的拓扑结构 16

2.2 磁场调制效应 20

2.2.1 引入调磁环定子前气隙中永磁磁场的分布 21

2.2.2 调磁环定子作用下的气隙中永磁磁场的分布 23

2.3 工作转矩的形成机理 27

2.4 脉动转矩的形成机理 30

2.5 同轴磁性齿轮的多种工作型态 32

2.6 本章小结 33

参考文献 34

第3章 基于有限元法的同轴磁性齿轮性能分析 36

3.1 有限元法概述 36

3.2 建模与剖分 38

3.3 稳态性能分析 41

3.3.1 气隙磁场分布 42

3.3.2 峰值转矩 45

3.3.3 脉动转矩 48

3.4 瞬态性能分析 48

3.5 其他问题 53

3.5.1 调磁环上连接桥及紧固过孔对磁性齿轮性能的影响 53

3.5.2 磁性齿轮的端部效应 56

3.6 本章小结 58

参考文献 59

第4章 同轴磁性齿轮内的磁场解析计算 61

4.1 磁场解析计算概述 61

4.2 问题的描述 62

4.3 问题的求解 66

4.3.1 气隙中的磁场分布 66

4.3.2 内转子永磁体中的磁场分布 67

4.3.3 空气槽中的磁场分布 68

4.3.4 边界条件的处理 71

4.4 磁场计算结果及分析 75

4.5 转矩计算结果及分析 86

4.6 本章小结 88

参考文献 88

第5章 同轴磁性齿轮的优化设计 91

5.1 优化设计方法概述 91

5.2 改善磁场调制效应 91

5.2.1 基于一维磁路模型的磁场调制效应分析 91

5.2.2 调磁铁心块形状参数的优化 96

5.3 优化磁极排布方式 102

5.3.1 采用Halbach磁体阵列的同轴磁性齿轮 102

5.3.2 性能对比分析 105

5.3.3 实验验证 112

5.4 本章小结 113

参考文献 114

第6章 同轴磁性齿轮的应用 116

6.1 潜在应用场合分析 116

6.2 双定子集成磁性齿轮的直驱风力发电机 119

6.2.1 风力发电系统概述 119

6.2.2 双定子集成磁性齿轮直驱风力发电机的结构及设计方法 120

6.2.3 性能分析及实验验证 124

6.3 单定子集成磁性齿轮的低速直驱电机 134

6.3.1 单定子集成磁性齿轮低速直驱电机的拓扑结构 135

6.3.2 单定子集成磁性齿轮低速直驱电机的工作原理 136

6.3.3 建模仿真与性能分析 142

6.4 集成磁性齿轮的无级变速传动系 149

6.4.1 基于行星齿轮的动力分流型电子无级变速传动系 150

6.4.2 两段式集成磁性齿轮无级变速传动系 152

6.4.3 同心式集成磁性齿轮无级变速传动系 159

6.5 本章小结 168

参考文献 169