渦電流傳動的運動分析

作品摘要

本研究利用馬達、鋁箔、永久磁鐵，製作渦電流離合器。當被馬達驅動的磁鐵在鋁箔前轉動，就可以在鋁箔上產生感應渦電流，即可以利用勞侖茲力驅動鋁箔所在的負載端。我們推導出這個轉動系統的運動方程式，並且考慮永久磁鐵周遭的磁場是不均勻的。我們利用 Python 的 Scipy.integrate 模組進行磁向量勢的積分並計算磁場，以及利用 Runge-Kutta 法進行運動方程式的數值解。我們針對驅動轉速、傳動距離、磁鐵間距以及磁鐵排列方向等參數進行實驗，並發現實驗與理論預測的趨勢相符。其中，我們可以透過改變調整傳動間距、或磁鐵間距來達到變速的效果。