计及磁极排布与材料的磁齿轮成本效果分析

微特电机 ›› 2019, Vol. 47 ›› Issue (9): 31-34.

计及磁极排布与材料的磁齿轮成本效果分析

丁石川^1,2，李原琪¹，杭俊^1,2，王群京^1,2

1.安徽大学，合肥 230601；2.安徽大学高节能电机及控制技术国家地方联合工程实验室，合肥 230601

出版日期:2019-09-28 发布日期:2019-09-19
基金资助:
国家自然科学基金项目（51637001，51607001,51507002）；安徽省自然科学基金项目（1708085QE108, 1508085ME87）

Cost-Effectiveness Analysis of Magnetic Gears Considering Magnet Configuration and Materials

DING Shi-chuan^1,2,LI Yuan-qi¹,HANG Jun^1,2,WANG Qun-jing^1,2

1.Anhui University,Hefei 230601,China; 2.National Engineering Laboratory of Energy-Saving Motor & Control Technology, Anhui University, Hefei 230601, China

Online:2019-09-28 Published:2019-09-19

摘要/Abstract

摘要： 为了研究不同永磁材料对磁齿轮的成本和转矩性能的影响，建立了表贴式和内嵌式两种磁性齿轮的二维模型。通过有限元仿真，得到了不同材料下两种磁齿轮的气隙磁密和稳态转矩；从剩磁、矫顽力、居里温度和价格方面讨论了4种永磁材料的基本特征,利用成本效果分析法得到了不同材料、不同结构下的磁齿轮成本效果指标。研究结果表明，采用稀土永磁材料的磁齿轮成本效果指标值要优于非稀土永磁材料，钕铁硼表贴式磁齿轮成本效果指标最好。

关键词: 磁齿轮, 永磁材料, 气隙磁密, 稳态转矩, 成本效果分析

Abstract: In order to study the influence of different permanent magnet materials on the cost and torque performance of magnetic gears,the 2D models of surface-mounted magnetic gear and embedded type magnetic gear were established. Based on finite element simulation,the steady torque and air-gap flux density was calculated.The basic characters of four permanent magnet materials were discussed in terms of the remanence,coercive force, Curie point and price.The cost effectiveness index of the magnetic gears based on different magnet materials and different configurations was calculated according to the cost-effectiveness analysis.The results show that the cost effectiveness index of the magnetic gears based on the rare-earth permanent magnet materials is better than that of the magnetic gears based on the non rare-earth permanent magnet materials,and the cost effectiveness index of surface-mounted magnetic gear based on NdFeB is the best.

Key words: magnetic gear, permanent magnet material, air-gap flux density, steady torque, cost-effectiveness analysis (CEA)

中图分类号:

TM303

. 计及磁极排布与材料的磁齿轮成本效果分析[J]. 微特电机, 2019, 47(9): 31-34.

[1]	陈彬, 肖勇, 李权锋, 刘美扬. 考虑永磁体不可逆退磁的磁齿轮复合电机设计[J]. 微特电机, 2021, 49(1): 5-9.
[2]	王雪,张桂利. 内电混合动力包用永磁齿轮复合发电机特性研究[J]. 微特电机, 2020, 48(2): 20-23.
[3]	诸德宏, 万洋, 汪瑶, 高倩. 交替极磁齿轮复合电机的分析与研究[J]. 微特电机, 2020, 48(10): 37-40.
[4]	. 三种充磁方式轴向磁齿轮的磁场和转矩特性比较[J]. 微特电机, 2020, 48(1): 1-5.
[5]	倪有源, 王磊. 不同永磁形状的内置式永磁电机空载性能比较[J]. 微特电机, 2019, 47(8): 24-27.
[6]	谢婧萍,胡青春,麦千里,陈兴彬. 高速V型内置式永磁转子动力学分析及结构优化[J]. 微特电机, 2019, 47(5): 1-5.
[7]	葛研军,张剑,李佩聪,杨小聪. 摆线磁齿轮复合电机设计与优化[J]. 微特电机, 2019, 47(4): 13-15.
[8]	葛研军,王雪,万宗伟,张俊,姜浩. 基于稀土永磁的同心式电磁齿轮研究[J]. 微特电机, 2019, 47(2): 27-30.
[9]	. 双转子调磁电机的模型预测控制[J]. 微特电机, 2019, 47(11): 1-5.
[10]	唐雅楠,景会成,赵欣,王志超. 永磁同步电动机齿槽转矩优化设计仿真[J]. 微特电机, 2019, 47(1): 28-32.
[11]	景弋洋, 章跃进. 半闭口槽平行充磁永磁电机全局解析法优化设计[J]. 微特电机, 2018, 46(4): 11-15.
[12]	徐进彬, 张学义, 耿慧慧. 永磁轮毂电机内嵌V型磁路结构分析[J]. 微特电机, 2018, 46(3): 32-35.
[13]	林颖, 井立兵. 新型表贴-内置式永磁同步电机谐波分析与优化[J]. 微特电机, 2018, 46(3): 36-38.
[14]	林颖, 井立兵. 一种永磁同步电机谐波优化方法[J]. 微特电机, 2018, 46(12): 1-3.
[15]	赵素珍, 司纪凯, 封海潮, 许孝卓, 曹文平, 李应生. 表嵌-内置式永磁同步电动机的电磁设计[J]. 微特电机, 2018, 46(12): 8-11.