Trains magnétiques
Récent, Kais Atallah et Dave Howe dans des transactions d'IEEE sur le magnétisme, vol. 37, le numéro 4, pp a proposé un type neuf de trains magnétiques. 2844-2846, juillet 2001. Tandis qu'il est toujours à l'étape théorique, les simulations présentées ici confirment qu'elle a le potentiel de substituer les boîtes de vitesse mécaniques conventionnelles dans quelques applications. Cet exemple met en valeur également les capacités avançées de la couplage d'Infolytica avec le solutionneur de mouvement, qui peut simuler les pièces mobiles multiples simultanément.
Le fonctionnement de ce train est analogue à un train planétaire, avec le rotor intérieur agissant en tant que trains du soleil, le rotor extérieur comme trains de boucle, et les pièces en acier stationnaires de pôle agissant en tant que trains planétaires (c'est le champ magnétique qui tourne, pas le pôle se rapièce). Puisqu'il y a 44 aimants dans le rotor extérieur et de 8 dans le rotor intérieur, le taux de trains de cette boîte de vitesse magnétique est 5.5:1.
Résultats
|
| Clic l'image pour voir la version pleine grandeur |
Cette animation affiche les lignes de flux et le traçage ombragé de la densité magnétique de flux pendant que les trains répondent à la vitesse. À la fin de cette simulation, le rotor intérieur est piloté à un à vitesse constante de 833 t/mn. Le rotor extérieur est chargement piloté, avec un frottement visqueux appliqué, et sa vitesse de rotation est prévue par MagNet pour être - 151.5 t/mn.
|
| Clic l'image pour voir la version pleine grandeur |
Le fonctionnement des trains peut être vu de cette animation des lignes de flux,
qui montre le champ magnétique dans les pièces de pôle tournant pendant que les
rotors tournent. Le rotor extérieur tourne dans le sens opposé jusqu'au rotor
intérieur, et la zone dans la pièce de pôle termine une révolution pendant que
chaque ciseaux d'aimants de rotor et de stator réussissent par eux.
|
| Clic l'image pour voir la version pleine grandeur |
La capacité de boîte de vitesses de couple est évaluée avec une autre simulation
qui met en marche le rotor intérieur à à vitesse constante, tout en graduellement
augmentant le chargement sur le rotor extérieur. Quand le chargement dépasse
la limite de couple des trains magnétiques, le rotor extérieur démarre pour glisser.
Avant ce point, le rotor extérieur traînera le rotor intérieur et, en fait, le
rapport entre le couple et le retard est approximativement sinusoïdal, avec une
période égale deux fois à l'interligne d'aimant de rotor (360/22 degrés). Ce
graphique prouve que cet ensemble de trains est capable de transmettre jusqu'à 665
nanomètre
de couple selon le compteur de la longueur des trains.
|
| Clic l'image pour voir la version pleine grandeur |
L'installation de différents chargements est facile dans MagNet, suivant les indications de la zone de dialogue à la droite qui correspond au chargement croissant à du temps utilisé dans la simulation pour l'image précédente. Des chargements peuvent également être indiqués en fonction de la position et de la vitesse, pour simplifier la modélisation des ressorts et des amortisseurs non linéaires, par exemple. Des chargements sont également automatiquement combinés de sorte que différents types de chargement puissent être inclus dans la même simulation.