同轴磁性齿轮作为一种新型传动装置,其出现至今已有十年时间。在这过去的十年间,各国学者对此开展了广泛而深刻的研究,其重要性及应用潜力也日益显现。本书将在全面总结前人工作的基础上,详细介绍笔者近年来的研究成果。其主要内容包括:1.同轴磁性齿轮的工作原理,包括:调磁环的磁场调制效应是什么,其受到哪些因素的影响;变速规律是如何确定的;平稳转矩是如何产生的,其大小受哪些因素的制约;转矩纹波应当如何抑制。2.同轴磁性齿轮的有限元分析:有限元算法是分析电磁场问题的有效工具,利用有限元建模,可以较为准确地确定同轴磁性齿轮中的磁场分布情况,并以此评估其稳态、动态性能。3.同轴磁性齿轮的磁场解析计算:通过对同轴磁性齿轮内部区域按材料进行划分,并针对各区域列写对应的麦克斯韦方程,然后定义边界条件,可以建立其解析分析模型。利用傅里叶级数法对模型进行求解,可以得到完备的磁场解析解。解析计算可以帮助进一步理解同轴磁性齿轮的工作原理,揭示其物理本质。4.同轴磁性齿轮的优化设计方法:本书将介绍采用Halbach磁体阵列来增大转矩密度,减小转矩纹波优化设计方法,此外,还将介绍优化调磁块磁场调制性能的方法。5.同轴磁性齿轮的工业应用前景:本书将介绍采用同轴磁性齿轮在电动汽车、风力发电等领域的应用潜力,并提出集成磁性齿轮风力发电机、集成磁性齿轮轮毂电机、集成磁性齿轮无极变速器等装置。
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