磁力传动器力矩的计算方法

       磁力驱动主要应计算驱动力矩的大小，借以判断所设计的磁力驱动器是否能够满足工程应用的要求。

      在磁力驱动器中，磁扭矩（即驱动力矩）的计算方法有等效磁荷法、马克斯威应力法、静磁能理论力矩求解法、气隙数值法、力矩有限元计算法等等。力矩的计算方法较多，计算也比较复杂，现仅就工程上常用的高斯定理求解法介绍如下。

图2 圆筒型磁路组合结构

      这种方法是采用高斯定理和永磁材料的B-H曲线而求解磁力矩的。通常是将计算式编成程序，在计算机上对各种磁路模型进行反复运算，改变已知参数进行优化设计的一种工程上较为实用的方法，其力矩T的表达式为

      式中K-----------磁路系数，通过图解法求得

    不同的磁路，系数不同，对于组合拉推磁路，K=4~6.4

M----------磁化强度，,[T],B_m,H_m为工作点的磁感应强度与磁场强度[T]

H----------外磁路在内磁体处产生的磁场强度[T]

N₁---------极面形状的经验系数，扇形极面N=1.05,长方形、正方形极面N=1.24

t_g----------工作气隙[m]

t_o----------磁极平均弧长，即（内磁极外弧+外磁极内弧）[m]

经试验得到：

      当时力矩达到最大值，也就是说在时，即内外磁体的位移为磁体在移动方向的宽度的一半时，力矩达到最大值，此时轴向力趋于零。

在工程设计中，T值计算得到后，还应根据实用功率以及实际应用状态的不同，进行功率匹配计算或修正处理。

公式中参量关系如图3所示。

图3  磁极尺寸图