大功率磁力耦合器冷却水散热研究

唐正强，惠佳博，周东东，潘小飞

（1.贵州大学 机械工程学院，贵州 贵阳 550025；2.哈尔滨工业大学 机电工程与自动化学院，广东 深圳 518055）

1 引言

磁力耦合器是一种基于电磁感应原理研制出的非接触式新型传递装置[1]，主要作用是实现运动系统中电机驱动轴和负载输出轴之间的运动和动力传递[2]。磁力耦合传动是近年来新兴的一种产生磁涡流实现柔性传动的技术[3]，2016年，我国将“永磁涡流柔性传动节能技术”列入《国家重点节能低碳技术推广目录》。磁力耦合器是一种利用气隙磁场传递动力的装置，主要优点有无摩擦、无磨损、寿命长和允许对中误差大等优点[4-5]，此外，它还具有高效节能、可靠性高、适应恶劣环境、缓冲减震和软启动的功能[6]，工业应用前景十分广阔。

然而，在磁力传动技术不断发展中，仍然存在一些技术性问题未能解决，如磁力耦合器的发热问题[7]。磁力耦合器在运行时，磁感应涡流损耗会产生大量的热，使得传动系统各部件温度升高，温度过高会影响永磁体材料的工作特性。永磁体材料一般采用钕铁硼，这种材料热稳定性差，当温度超过它的居里温度时会产生不可逆的退磁现象，进而影响传动系统的可靠性[8]。在中小功率（335 kW以内）的磁力传动系统中，由于发热较少，通常采用空气冷却方式进行散热[9]；随着传递功率逐渐增大（大于335 kW），由于发热量大，空冷型散热已经不满足降温效果，因此采用水冷或者油冷等散热方式[10]。国内外学者对磁力耦合器的散热进行了大量研究。……