盤式永磁渦流耦合器的電磁場建模分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u16854盤式永磁渦流耦合器的電磁場建模分析案例 [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。校正導體層的電導率，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)約束條件為了限制導體盤背鐵中的磁通量大小，預防永磁體背鐵達到磁飽和，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處磁通密度；為永磁體背鐵中的磁通量。由文獻REF_Ref72683490\r\h[53]可知，當永磁體的內(nèi)部磁場強度與矯頑力之比不滿足式（3.86）中條件時，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，第層的懸掛長度，要滿足如下條件。 (STYLEREF1\s3.SEQ公式\*ARABIC\s187)驗證和分析本節(jié)建立了盤式永磁渦流耦合器的三維分層解析模型對電磁場進行解析計算。以125kW的APMEC為研究對象，通過三維有限元仿真分析導體盤的渦流損耗；以500kW樣機為研究對象，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)值極對數(shù)14平均極弧長度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778mm渦流損耗的有限元驗證應用三維分層解析模型中式（3.78）計算導體盤的渦流損耗，為了簡化計算取。在額定下，導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。對比模型計算結(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算值與有限元結(jié)果對比轉(zhuǎn)矩特性的有限元驗證通過式（3.83）計算輸出轉(zhuǎn)矩特性，以500kW的APMEC為研究對象，其結(jié)構(gòu)參數(shù)見表2.1。計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，將計算結(jié)果與三維有限元仿真結(jié)果進行比較，二維解析模型計算出的輸出轉(zhuǎn)矩誤差為11.8%，三維分層解析模型計算出的輸出轉(zhuǎn)矩誤差為8.9%，對比可知建立