磁阻式电磁离合器的基本原理

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本文提出-种磁阻式电磁离合器的结构，分析其原理，并对其进行数值分析和仿真两种设计方法。磁阻式电磁离合器由于可以将内、外转子设置屏蔽而隔开，所以在具有放射性的-些核反应堆中，在控制机构中具有-定的价值。

阻最小，即内、外转子齿相对位移量。当有外力矩作用时，会使内、外转子齿相互错开，从而使磁通会产生使内、外转子齿回到对齐位置的转子切向力 .从而产生电磁转矩内、外转子在-定磁场作用下，错开-定角度时产生的电磁转矩 。

会随着0角的变化而变化.当外力产生的负载力矩小于最大电磁转矩时，内、外转子处于相对静止的状态.当外力矩大于最大电磁转矩时 。

内、外转子处于滑动状态 .从而产生失齿现象2 磁路计算图 1 磁阻式电磁离合器磁阻离合器的磁路包括定子中的轴向和径向磁路、外转子和定子问的径向气隙磁路、外转子上的径向磁路、内外转子间的径向工作气隙磁路、内转子齿上的径向磁路、内转子上的轴向磁路，如图 2所示。引l J I l l I l I l ll I l I I l I l l lf I f I I l f i ll I I l l I l l I Il l I l l I l I l II l I l l I l I I lI I I I l i i I il I l I I l I I I L、 7 、、 ， / / / / ，/ / ， / / ，/ / ， 。/ / /////////y //////， ///- t4图 2 磁路简图根据上图计算出-圈的磁势，根据磁通 中与总磁势 ，的关系.即可绘制出如图 3所示的不同角度的磁化曲线。

，r图3 磁化曲线(由上至下为0递增的磁化曲线。i为绕组电流)3 传动力矩计算3.1 电感与转子位置角的关系当内、外转子极的相对位置不同时，离合器内的磁场分布不同，绕组电感也随之变化。在理想线性模型中，忽略了磁通边缘效应和磁路的非线性，认为铁心中的磁位差为零 ，绕组电感就等于气隙电感。如图为内、外转子错开-个齿宽 r时电感 随位置角 的变化曲线。图中坐标原点 00定义为内、外转子完全对齐时的位置角，为最大电感Lm。0。则表示内、外转子刚好错开时的位置角，为最小电感 三 。从图4中可以看出，当转子转动时，电感 在 -与 二个特定电感之间变化f 图4 电感与转子位置角关系L厂( )3.2 传递转矩从sR电机的工作原理可知，当内、外转子齿极重合时.齿极之间的吸力是径向的.转矩 为零。当两个齿极不重合时，由于磁拉力的作用，有电磁转矩 存在。这种电磁转矩叫静态转矩.它是在不改变绕组通电状态.即位置角固定不动情况下的电磁转矩.因而它是绕组内的电流及转子位置角的函数。当绕组内的电流值不变时.静态转矩与转子位置角的关系称为矩角特性。在某-位置时.静态转矩值最大.称为137