无电磁线圈的马达——超声波马达

超声波马达是1种新型马达,它和普通的电磁马达不一样,不需要电磁线圈,不是利用磁场将电能转换为机械能,而是通过超声换能器把电能转换成弹性体的机械振动。这种振动着的弹性体,按照马达的习惯叫法称为定子。通过压在定子上面的转子(或滑块)和定子表面之间的摩擦力来驱动转子转动或者使滑块移动。 超声换能器是1种电声转换器,它很容易产生各种不同的振动     

基于磁链等效虚拟绕组电流分析方法的无轴承电机径向悬浮力控制

无轴承电机具有两套互相耦合的定子绕组, 即转矩绕组和悬浮力绕组, 对其进行解耦控制是保证无轴承电机悬浮运行的难点和关键. 以磁链等效虚拟绕组电流概念为核心, 提出一种简捷、可靠、准确的分析方法. 采用该分析方法, 证明了无轴承电机悬浮运行条件: P_B = P_M ± 1; 得出电机旋转条件下, 在转子整个圆周内产生单一方向的稳定的径向悬浮力必须满足的条件——悬浮力绕组与转矩绕组相序相同、电流频率相等. 在此基础上, 给出实现无轴承电机悬浮运行的控制策略, 并对表面贴装式无轴承永磁同步电机样机进行了实验研究. 实验结果表明: 基于该分析方法, 对无轴承永磁同步电机径向悬浮力的理论分析与实验结果相吻合, 并能得到稳定的、可靠的径向悬浮力, 从而证明了该控制策略的正确性与可行性.     

超声波电动机

45％的高转换率 超声波电动机是以超声波振动为驱动力的电动机。通过输入电力给振动体激振得到微小的弹性往复振动。把这种往复振动转换成移动体的直线运动(单方向)。通过电流和磁场的相互作用得到驱动力。与从前的电动机相比,超声波振动的振动体和移动体间的运动摩擦力为转动力矩。是一种完全不同的动作方式。松下电器公司通过超声波振动方式的探讨和摩擦材料的开发,     

我国质子回转磁比γ_p测量获得初步结果

在无产阶级文化大革命及批林批孔运动的推动下,中国计量科学研究院建成“在弱磁场中测定质子回转磁比(γ′_p)”的装置。γ_p是一个重要的物理常数。由磁共振原理,在磁场B中,质子所对应的共振频率ω=γ_p·B。磁场由石英骨架的赫姆霍兹线圈产生,线圈常数K(通过单位电流时产生的磁感应强度值)可由绕组几何尺寸的准确测量,并考虑各种复杂因素的修正,经计算得到。线圈内通过的电流I由补偿法测定(使I在1欧姆标准电阻R_N上的电压降与标准     

螺母型超声电机及其在透镜调焦中的应用

介绍了一种螺母型多面体螺纹驱动的直线超声电机. 该电机包括粘贴有压电元件的多边形金属螺母定子和带有外螺纹的转子, 其中转子与金属螺母之间通过螺纹相啮合. 压电元件粘贴到金属螺母外侧的平面上, 通过激励压电片使定子中产生沿圆周方向的面内弯曲行波. 该面内弯曲行波通过螺纹直接驱动转子旋转并转换成转子的轴向直线运动. 转子和定子内均可安装透镜片, 以进行调焦或变焦, 实现透镜模组一体化的设计. 这种结构可以省去减速机构, 直接低速驱动, 提高定位精度, 抗冲击. 对于M12电机, 当外加峰峰值电压V_p-p = 20~40 V, 工作频率19 kHz时, 激励三阶共振模态, 实验测得消耗功率0.2 W, 轴向运动速度0.5~1 mm/s, 驱动力20 g, 响应时间<1 ms. 基于该电机, 现已研制成目前最小的手机AF模组.     

围绕霍尔效应的那些概念

<正>霍尔效应:此为电磁效应的一种,是美国物理学家霍尔于1879年发现的。在一个通有电流的导体中,如果施加一个垂直于电流方向的磁场,由于洛伦兹力的作用,电子的运动轨迹将产生偏转,从而在垂直于电流和磁场方向的导体两端产生电压,这个电磁输运现象就是著名的霍尔效应。产生的横向电压被称为霍尔电压,霍尔电压与施加的电流之比则被称为霍尔电阻。由于洛伦兹力的大小与磁场成正比,所以霍尔电阻也与磁场成线性变化关系。与量子霍尔效应相关的发现之所以屡获学术大奖,是因为霍尔效应的功能在许多技术设计中都十分重要。人们日常生活中常用的很多电子器件的设计原理都来自霍尔效应,仅汽车     

非周期多层电流片中的非稳态磁场重联

多层电流片是空间等离子体中一种普遍的现象.例如,太阳风中就观测到多层日球层电流片结构.在多层电流片中发生的各种动力学过程可能对太阳耀斑、日冕加热、太阳风与磁层耦合等有着重要影响.一些作者应用解析和数值方法讨论了双层或周期电流片中撕裂模不稳定性的特征,发现反对称模的增长率远大于对称模.本文的目的是应用磁流体力学模拟方法数值研究非周期三层电流片中的磁场重联过程,发现与周期电流片不同,这是一种复杂的非稳态磁场重联.随着重联过程的发展,初始的反向电流片将逐渐消失,并在相应位置形成一个大的磁岛. 对于二维((?)/(?)_z=0)二分量(B_z=0,V_z=0)问题,初始磁场取为B=B_x(y)i_x,且     

强磁暴期间场向电流分布及其对行星际条件的响应: CHAMP卫星观测

利用CHAMP卫星磁场测量数据, 研究2003年11月超强磁暴期间顶部电离层全球大尺度场向电流分布特征及行星际条件的控制作用. 结果表明: (1) 磁暴期间场向电流密度比平静期大大增强, 昼与夜及冬与夏半球不对称; (2) 发现沿纬度积分的场向电流密度主要受太阳风动力学压强而不是行星际磁场的控制; (3) 磁暴期间场向电流低纬边界向赤道扩展, 最低可达45°MLat; 向阳侧此扩展直接受南向行星际磁场Bz的控制, 相应的行星际-磁层-电离层作用时间尺度约25 min; 当南向IMF B_z小于&#8722;30 nT时, 场向电流朝赤道的扩展出现非线性饱和; 而在背阳侧, 这一扩展及恢复, 比行星际参数的变化滞后约3 h, 但与表征磁层环电流的Sym-H指数几乎同步变化; (4) 磁暴主相期间, 背阳侧强场向电流纬度分布范围达25°以上, 并出现多达10片以上的多电流片结构.     

磁场湍动重联的新模型

磁场重联是等离子体中的一种重要的基本现象,它能引起磁场拓扑形态的突然改变,导致磁能的迅速转化和剧烈释放,是当前天体和空间等离子体物理学重大的前沿课题.现已发现的磁场重联类型有准定常重联和瞬时局地重联.这些磁场重联过程都需要电流片内有相当强的反常电阻;磁场重联的结果将形成大尺度的磁岛和涡旋.然而,二维磁流体力学(MHD)湍流中存在大量的小尺度的涡旋和磁岛.什么样的重联会产生小尺度结构?有没     

利用有机磁电导分析红荧烯发光器件中陷阱辅助的三重态激子淬灭作用

本文制备了基于红荧烯(rubrene)分子的有机发光二极管,并测量了不同温度和注入电流下器件的磁电导(magneto-conductance,MC).实验发现器件的MC曲线随着磁场的增加主要表现出了3段变化,在室温(300K)低磁场(|B|6 mT)范围内,MC_1在小电流时表现为快速上升,在中等电流时先缓慢上升再下降,在大电流时则为缓慢下降;在中等磁场范围(6 mT|B|17 mT),MC_2在各电流范围均表现为缓慢上升;在高磁场范围(17mT|B|300 mT),MC_3在各电流范围均表现为迅速下降.随着温度的降低(以电流为50μA为例),低磁场范围(|B|6 mT),MC_1在温度为300 K时表现为缓慢上升,温度为250~150 K时则先缓慢上升再下降,温度为100~20 K时表现为缓慢下降;中高磁场范围(|B|6 mT)的MC_2和MC_3的线型则基本不变.对电流密度-电压特性曲线的深入分析发现器件中存在陷阱,由此说明器件中除了自由电荷对三重态激子的解离(Q+T→Q+e+h)以及极化子对间的系间窜越(PP~1?PP~3)作用以外,还包括陷阱辅助的三重态激子淬灭作用(即陷阱束缚的三重态激子与自由的极化子(Tt+P→S0+P_t)和陷阱束缚的极化子与三重态激子(T+P_t→S0+P)之间的作用),这4种微观机制的共同作用导致结构复杂的MC线型,且电流和温度对它们还有较好的调控作用.本研究不仅加深了对rubrene器件中三重态激子与电荷相互作用的理解,而且还丰富了有机磁电导曲线的表现形式.     

新核磁共振波谱仪

1979年春天,美国卡内基-梅朗(Carnegie-Mellon)大学的一台新的核磁共振(NMR)波谱仪投入实验工作. 这台新的装置在14.1特斯拉的超导磁场中得到质子的最高进动频率为600兆赫.这是目前NMR波谱仪达到的最高磁场.目前市场上能得到的带有持久(电流)超导线圈的NMR波谱仪的最高磁场为8.4特斯拉,相当于360兆赫.400兆赫的NMR波谱仪正开始出现于市场上.在没有谱线随磁场提高而增宽的情形下,生物化学和生物物理研究工作者利用这台仪器可以期望在分开不同分子环境的氢核的NMR峰时,把分辨率提高一倍. 这台Carnegie-Mellon NMR波谱仪能区别共振频率仅相差0.3赫(5×10~(-10))的结构.这样的灵敏     

CT-6托卡马克铁芯变压器的感应磁场

前言在有铁芯的托卡马克装置中,铁芯对等离子体电流存在一个吸引力。这是由于等离子体电流磁化铁芯变压器,后者在等离子体区产生附加的感应磁场的结果。感应磁场和等离子体电流成正比,其数值和等离子体电流的角向磁场可比,其形态对等离子体环的位移稳定性是     

第三代稀土永磁材料——超强永磁材料钕铁硼

一、永磁材料发展的新时代永磁材料(又称硬磁材料或恒磁材料)是机电工业的基础材料之一,它的用途是十分广泛的。永磁材料的应用按其功能可分为下述五类: (1)将电能转化为机械能,如小型电动机、各种音响设备中的喇叭等。 (2)将机械能转换为电能,如发电机、拾音器、麦克风等。 (3)直接利用磁体的吸引力或排斥力,如选矿机、磁轴承、磁耦合等。 (4)利用离子束或电子束在磁场中的偏转,如行波管、速调管、磁控管等。 (5)利用磁场对介质或生物体的作用,如磁水器、油田用的降蜡器、磁疗器械等。随着科学技术的不断发展,工业生产对永磁材料的需求量不断增长。据不完全统计,全世界永磁材料     

银夹板对Bi(2223)厚膜载流特性的影响

对Bi系高温超导体,使用银包套的方法已取得了良好的效果,这种银包套带材样品在4.2K下能在很高的外加磁场(>25T)超导地通过10~5A/cm~2电流,因而银将可能作为这类超导体应用的稳定基材.但在 Bi(2223)银包套带材的性能测量中,电流引线和电压引线是直接焊在银包套上的,由于银的电导率约为Bi(2223)相a-b面正常态电导率的10~(-3),因此银基体构成电流通路,对测量结果有一定的影响.然而研究银包套对样品性能的影响文章报道很少.为了比较准确地反映银包套对样品传输电流特性测量的影响,我们分别测量了银夹板厚膜以及由其制成的裸膜样品在零场下的R-T曲线、J_c-T曲线和磁场平行和垂直于c-轴情况下的J_c-H曲线.     

基于Cluster观测对地球磁尾电流片磁场分布的初步统计分析

利用Cluster在2001~2005年期间每年6~11月4 s精度的磁场数据对磁尾电流片的磁场分布特性进行了统计分析. 结果表明, 电流片中心处磁场及其Bz分量的强度在磁尾午夜区通常较弱, 而在磁层晨、昏两侧处普遍较强, 这表明午夜区的电流片较薄, 而在晨、昏两侧的电流片较厚. 在晨昏两侧处, 电流片拍动剧烈, 尤以晨侧最甚, 而午夜区的电流片拍动最弱. 在磁地方时21:00~01:00范围内, 负B_z及扁平电流片出现的几率较大, 磁重联或电流中断等活动比较容易发生. 磁尾电流片中B_y分量和磁力线倾斜角的频次分布都近似满足正态分布, 扁平电流片的出现几率约是标准电流片的1/3; 而磁场强度B_min和B_z分量则主要分布在1~10 nT范围内. 电流片中B_y分量的强度近似为1 AU处行星际磁场B_y分量的两倍, 二者的相关系数以扁平电流片尤其高, 这表明电流片中B_y的大小和符号易受行星际B_y等外部因素的影响.     

汽轮发电机的主要故障及预防措施

文章介绍了汽轮发电机的主要故障类型,即发电机定子、转子绝缘故障,发电机氢油系统故障,发电机定子、转子冷却系统故障和发电机滑环系统故障。在检修过程中要严格执行检修工艺规程,对不合理的环节积极整改,严把工程质量关,从而保证汽轮发电机组的稳定运行。     

汽轮发电机的主要故障及预防措施

文章介绍了汽轮发电机的主要故障类型,即发电机定子、转子绝缘故障,发电机氢油系统故障,发电机定子、转子冷却系统故障和发电机滑环系统故障.在检修过程中要严格执行检修工艺规程,对不合理的环节积极整改,严把工程质量关,从而保证汽轮发电机组的稳定运行.     

利用红荧烯激子能量共振分析三重态激子-电荷作用的磁电导机制

为了研究三重态激子与电荷作用(triplet-charge interaction,TCI)产生磁电导(magneto-conductance,MC)的原因,分别用Al,Li F/Al和Ca等不同功函数的金属作为阴极制作了一系列红荧烯(rubrene)型有机发光器件.在室温下Al电极器件中出现了随磁场增加单调下降的负MC.器件的电流-电压特征曲线表明,Al电极器件中空穴为多余载流子,电子注入困难易形成陷阱电荷.利用rubrene中单重态激子(singlet,S)和三重态激子(triplet,T)的能量共振改变S激子裂变(STT)和T激子聚变(TTA)来调控T激子的比率,并通过更换阴极来改变电子注入势垒高度从而调控电荷(charge,C)的浓度,最终实现对TCI的调控.调控结果表明,Al电极器件中负的MC不应该是T激子与多余空穴通过解离或者散射通道的TCI引起的,而是T与陷阱中的束缚电子通过TCI的去陷阱(T+C_t→S_0+C)通道淬灭导致的.另外,载流子注入较为平衡的Li F/Al和Ca电极器件的MC比Al电极器件的小1个量级,且随磁场的增加先减小后增大,这并非是因为平衡注入器件内的TCI弱,而是由于器件内rubrene功能层中的陷阱容易被电子占满,TCI去陷阱淬灭通道和陷阱捕获淬灭通道对电流的影响变低.因此,载流子陷阱在TCI的磁效应中具有重要地位,使有机功能层中的陷阱尽量多且不易被载流子占满是利用TCI磁效应的重要方向.     

磁场重联扩散区域中磁零点结构的观测研究

磁重联是能量转换的非常重要的基本等离子体物理过程之一. 过去磁场重联的理论、数值模拟和观测研究, 大多是集中在二维模型下进行, 而实际的磁场重联涉及三维非线性过程, 对于三维情况下磁场重联及其相关的奇异结构的基本性质现在还未完全解决. 通过高斯积分引入Poincaré指数, 将其离散化, 利用Cluster四颗卫星所测得的磁场, 研究了磁场重联扩散区中磁零点结构, 通过计算零点位置和轨迹, 估算了其运动速度和轨迹, 并结合零点附近电流的特征将观测与零点重联模型进行了比较和讨论.     

超声电机学概况

电超声电机是利用压电陶瓷的逆压电效应,通过输入电信号在电机的定子表面激起超声振动,并由定子驱动转子运动的新型电机。它是1973年提出设想,1982年获得成功定型的。在超声电机的研制方面,日本一直处于领先地位,他们研究的部分电机在90年代已投入规模生产。美国正在加大投入,追赶日本。我国对此已有10年的研究历程,初步形成若干个研究实体。超声电机主要分行波型与驻波型两种。目前正向着微型化、大扭矩、多自由度、新驱动方式的方向发展,并引起各国的广泛重视。