Un método de modelado parametrizado para circuitos magnéticos de acoplamientos de imanes permanentes ajustables
Autores: Wang, Dazhi; Li, Wenhui; Wang, Jiaxing; Song, Keling; Ni, Yongliang; Li, Yanming
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un método de modelado parametrizado para circuitos magnéticos de acoplamientos de imanes permanentes ajustables
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Transmisión sin contacto
Acoplador de imán permanente ajustable
Coeficiente de borde
Circuito magnético equivalente
Inductancia magnética
Circuito de corriente de Foucault
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 40
Citaciones: Sin citaciones
La transmisión sin contacto entre el rotor del conductor y el rotor de imán permanente (PM) de un acoplador de imán permanente ajustable (APMC) proporciona al dispositivo una tolerancia significativa para errores de alineación, lo que hace que la estimación del rendimiento sea complicada e inexacta. La primera propuesta de un coeficiente de borde en este documento ayuda a describir el efecto de borde con mayor precisión. Se establecen modelos precisos de circuito magnético equivalente (EMC) del APMC para cada región. Se establecen modelos de flujo magnético, resistencia magnética y densidad de corriente de Foucault al definir los parámetros dimensionales equivalentes del circuito de corriente de Foucault. Además, se propone por primera vez el concepto de inductancia magnética, parametrizando las corrientes de Foucault que son difíciles de describir con modelos físicos y logrando la modelización del circuito de corriente de Foucault dinámico. La resistencia magnética se subdivide en dos partes correspondientes a la salida y al deslizamiento según la relación de potencia. Además, se derivan aún más los modelos de pérdidas por corriente de Foucault y de par dinámico. El método propuesto en este documento permite que el APMC sea modelado y calculado de una manera completamente nueva. La corrección y precisión del modelo han sido completamente demostradas utilizando simulación de elementos finitos y un prototipo experimental. Además, se discuten e investigan completamente las limitaciones del método propuesto y las razones.
Descripción
La transmisión sin contacto entre el rotor del conductor y el rotor de imán permanente (PM) de un acoplador de imán permanente ajustable (APMC) proporciona al dispositivo una tolerancia significativa para errores de alineación, lo que hace que la estimación del rendimiento sea complicada e inexacta. La primera propuesta de un coeficiente de borde en este documento ayuda a describir el efecto de borde con mayor precisión. Se establecen modelos precisos de circuito magnético equivalente (EMC) del APMC para cada región. Se establecen modelos de flujo magnético, resistencia magnética y densidad de corriente de Foucault al definir los parámetros dimensionales equivalentes del circuito de corriente de Foucault. Además, se propone por primera vez el concepto de inductancia magnética, parametrizando las corrientes de Foucault que son difíciles de describir con modelos físicos y logrando la modelización del circuito de corriente de Foucault dinámico. La resistencia magnética se subdivide en dos partes correspondientes a la salida y al deslizamiento según la relación de potencia. Además, se derivan aún más los modelos de pérdidas por corriente de Foucault y de par dinámico. El método propuesto en este documento permite que el APMC sea modelado y calculado de una manera completamente nueva. La corrección y precisión del modelo han sido completamente demostradas utilizando simulación de elementos finitos y un prototipo experimental. Además, se discuten e investigan completamente las limitaciones del método propuesto y las razones.