盤式永磁渦流耦合器的三維分層解析模型分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u7237盤式永磁渦流耦合器的三維分層解析模型分析案例 [52]，電流密度可由麥克斯韋方程組解出： (STYLEREF1\s3.SEQ公式\*ARABIC\s179)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩的渦流損耗可以用下式計(jì)算： (STYLEREF1\s3.SEQ公式\*ARABIC\s180)方程（3.79）可以解出產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩的渦流密度。因此可以算出校正系數(shù)的表達(dá)式： (STYLEREF1\s3.SEQ公式\*ARABIC\s181)其中，為懸掛系數(shù)，定義為： (STYLEREF1\s3.SEQ公式\*ARABIC\s182)式中，定義。校正導(dǎo)體層的電導(dǎo)率，校正方法下式： (STYLEREF1\s3.SEQ公式\*ARABIC\s183)校正后解析出的APMEC輸出轉(zhuǎn)矩精度更高，校正后的電磁轉(zhuǎn)矩為： (STYLEREF1\s3.SEQ公式\*ARABIC\s184)1.7約束條件為了限制導(dǎo)體盤背鐵中的磁通量大小，預(yù)防永磁體背鐵達(dá)到磁飽和，要求滿足以下約束： (STYLEREF1\s3.SEQ公式\*ARABIC\s185)式中，為背鐵磁飽和曲線的膝點(diǎn)處磁通密度；為永磁體背鐵中的磁通量。由文獻(xiàn)REF_Ref72683490\r\h[53]可知，當(dāng)永磁體的內(nèi)部磁場(chǎng)強(qiáng)度與矯頑力之比不滿足式（3.86）中條件時(shí)，永磁體將發(fā)生不可逆退磁。 (STYLEREF1\s3.SEQ公式\*ARABIC\s186)為了提高分層解析模型的精度，第層的懸掛長(zhǎng)度，要滿足如下條件。 (STYLEREF1\s3.SEQ公式\*ARABIC\s187)1.8驗(yàn)證和分析本節(jié)建立了盤式永磁渦流耦合器的三維分層解析模型對(duì)電磁場(chǎng)進(jìn)行解析計(jì)算。以125kW的APMEC為研究對(duì)象，通過三維有限元仿真分析導(dǎo)體盤的渦流損耗；以500kW樣機(jī)為研究對(duì)象，通過三維有限元仿真分析分析輸出電磁轉(zhuǎn)矩的特性。125kW的APMEC的結(jié)構(gòu)參數(shù)見REF_Ref68597101\h表3.1。表STYLEREF1\s3.SEQ表\*ARABIC\s11125kW永磁渦流耦合器結(jié)構(gòu)參數(shù)參數(shù)數(shù)值參數(shù)數(shù)值參數(shù)數(shù)值極對(duì)數(shù)14平均極弧長(zhǎng)度38.05mm氣隙3mm銅盤外徑774.7mm平均極距63.74mm永磁體背鐵厚度9.5mm銅盤內(nèi)半徑419.1mm永磁體背鐵半徑660.4mm銅盤背鐵厚度12.7mm銅盤背鐵內(nèi)徑406.4mm永磁體厚度31.7mm永磁體寬度76.15mm銅盤厚度6.1mm銅盤背鐵外徑778mm1.8.1渦流損耗的有限元驗(yàn)證應(yīng)用三維分層解析模型中式（3.78）計(jì)算導(dǎo)體盤的渦流損耗，為了簡(jiǎn)化計(jì)算取。在額定下，導(dǎo)體盤的渦流損耗分布圖3.12局部溫度意義重大圖STYLEREF1\s3.SEQ圖\*ARABIC\s112導(dǎo)體盤渦流損耗隨半徑變化情況由于本節(jié)建立的三維分層解析模型沒有考慮溫度影響，限制在58.2r/min到80r/min。如REF_Ref68598726\h圖3.13所示，渦流損耗隨著滑差速度的增加迅速增加。對(duì)比模型計(jì)算結(jié)果與有限元仿真結(jié)果，誤差小于3.92%，二者有較好的吻合。圖STYLEREF1\s3.SEQ圖\*ARABIC\s113解析模型渦流損耗計(jì)算值與有限元結(jié)果對(duì)比1.8.2轉(zhuǎn)矩特性的有限元驗(yàn)證通過式（3.83）計(jì)算輸出轉(zhuǎn)矩特性，以500kW的APMEC為研究對(duì)象，其結(jié)構(gòu)參數(shù)見表2.1。計(jì)算二維解析模型和三維解析模型的輸出轉(zhuǎn)矩，如REF_Ref68599098\h圖3.14所示，將計(jì)算結(jié)果與三維有限元仿真結(jié)果進(jìn)行比較，二維解析模型計(jì)算出的輸出轉(zhuǎn)矩誤差為11.8%，三維分層解析模型計(jì)算出的輸出轉(zhuǎn)矩誤差為8.9%，對(duì)比可知建