[发明专利]一种磁性联轴器漏磁系数检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁性联轴器漏磁系数检测方法及装置，属于现代磁学磁力驱动领域。 

背景技术

磁性联轴器是以现代磁学的基本理论，应用永磁材料或电磁铁所产生的磁力作用来实现无接触传递扭矩的一种新技术。磁性联轴器和机械联轴器的根本不同点在于：磁性联轴器向传动部件传递扭矩时，与介质接触的动力传送轴不和外界相连通，而是利用磁场透过磁路工作间隙或隔离套的薄壁传递转矩。 

磁性联轴器的结构如图1所示，包括内磁转子和外磁转子。在磁性联轴器的设计过程中，精确计算磁性联轴器的最大静磁扭矩是关键。其中，漏磁系数的选取将直接影响到最大静磁扭矩的计算。由于内磁转子和外磁转子之间的气隙长度是已知的，确定气隙长度Lg与漏磁系数k_f之间的关系就成为获取漏磁系数的重要途径。 

在现有技术中，通常采用专用的检测设备检测出磁性联轴器气隙磁场强度，进而能够确定气隙长度Lg与漏磁系数k_f之间的关系。目前，常用的磁性联轴器检查设备，其结构如图2所示，可测量出磁性联轴器气隙磁场强度H_g。该设备包括电动机、扭矩转速传感器、磁粉制动器。测量时，由电动机带动扭矩转速传感器和外磁转子旋转，外磁转子通过磁力耦合作用带动内磁转子和磁粉制动器同步旋转，即可准确的测量出磁性联轴器的气隙磁场强度H_g。但是该设备成本过高，而且需要通过更换不同型号的磁性联轴器测量才能得到气隙长度Lg与漏磁系数k_f之间的关系。这对于实际的测试来说，即不经济也不实用。 

发明内容

本发明的目的是为了解决测量气隙磁场强度的已有设备制作成本太高的问题，而提出一种磁性联轴器漏磁系数检测方法及装置。 

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。 

本发明提出的一种磁性联轴器漏磁系数检测装置，包括：C形圆环轭铁、第一磁钢、第二磁钢、特斯拉计探头和数显仪；其中，第一磁钢、第二磁钢均为 瓦形扁平结构，用于模拟内磁转子1和外磁转子2；C形圆环轭铁为C形圆环结构(C形圆环内孔的直径控制在10mm～15mm，其材质中碳含量控制在0.08％～0.1％之间)，其开口处的尺寸要保证能将第一磁钢、第二磁钢完全包住；数显仪用于将特斯拉计探头测量的数据输出显示。 

上述组成部分之间的连接关系为：第一磁钢的上弧面、第二磁钢的下弧面均利用自身的磁性，分别吸附在C形圆环轭铁开口处的上、下表面上，用于模拟磁性联轴器装置的结构；特斯拉计探头的一端伸入第一磁钢和第二磁钢之间，用于检测两个磁钢之间气隙Lg的气隙磁场强度Hg，另一端与数显仪连接，输出检测数据，得到该气隙长度Lg下气隙磁场强度Hg的值。 

本发明还可通过采用不同开口大小的C形圆环轭铁，实现改变气隙长度Lg的大小，从而得到不同气隙长度Lg下对应的气隙磁场强度Hg值。 

一种应用本发明所述装置检测磁性联轴器漏磁系数方法，包括以下步骤： 

第一步、用本发明的装置检测气隙磁场强度Hg，得到确定气隙长度Lg下对应的气隙磁场强度Hg值。 

第二步、根据第一步检测出的气隙磁场强度Hg，获取漏磁系数k_f。方法如下： 

根据磁路基尔霍夫定律： 

B_mA_m＝k_fB_gA_g    1.1 

H_mL_m＝k_rH_gL_g    1.2 

以及磁钢退磁曲线函数： 

B＝B_r-μ₀H      1.3 

公式1.1、1.2、1.3中，A_m为磁钢平均截面积、A_g为气隙截面积、L_m为磁钢厚度、L_g为气隙长度，均为已知尺寸；磁阻系数k_r、磁钢剩磁B_r、真空磁导率μ₀为已知参数；B为磁感应强度，H为磁场强度。在空气中，气隙磁感应强度B_g＝气隙磁场强度H_g。由此即可计算得到漏磁系数k_f。 

有益效果