交流铁芯线圈等效电感的确定方法

从本质安全的角度出发,在分析了交流电路中铁芯线圈释放能量的特点之后,提出了在用示波器法测量铁芯线圈磁滞回线的基础上计算其等效电感的方法。通过用已知的空芯电感值与实际计算出的等效电感值的比较,说明了本方法的正确和实用性。     

铁芯电感电路的本安型设计

电气线路中多采用带铁芯的电感线圈如变压器、继电器等。因此,在本安电路中设计这些元件比设计空芯电感更有实际意义。铁芯电感是非线性元件,这就给本安电路的设计带来困难。通常是针对某一种铁芯材料在一定截面和磁路长度条件下,必须查三次曲线(磁化曲线、K值曲线和临界点燃曲线)。这种方法计算比较繁琐,只能近似估计静态电感值,误差较大。本文提出利用准确的试验结果,列出等效空芯电感的通用回归方程。并且编制了判定是否为本安型电路的计算机程序。这种方法可提高电路设计的可靠性,并加快通过检验。     

两共轴平行圆线圈互感系数的讨论

讨论两共轴圆线圈之间的互感系数,通过计算绘出了互感系数随两线圈之间距离变化的曲线,给出了在满足一定误差要求时近似公式的具体使用范围.     

电动汽车无线充电系统耦合线圈的优化设计

为了提高电动汽车无线充电系统磁耦合机构的耦合系数，在分析耦合线圈参数对串联补偿网络影响的基础上，采用电磁仿真分析法，对单圆形磁耦合线圈传输距离、内外经尺寸、绕线方式对自感系数、耦合系数的影响进行了研究。结果表明：磁耦合线圈自感系数的稳定性受其外径和传输距离之比影响，磁耦合线圈外径与传输距离之比越小，磁耦合线圈自感系数越稳定；当传输距离和磁耦合线圈外径确定时，磁耦合线圈内外径之比越小，耦合线圈的耦合系数越高；当两个磁耦合线圈传输距离、外径尺寸、互感系数相同时，不同绕线方式的线圈，其耦合系数也不相同，其中匝间距等增绕线方式的线圈可以获得较高的耦合系数。     

25兆瓦旋转磁通压缩脉冲发电机的实验研究

给出２５兆瓦被动旋转通压缩脉冲发电机的电磁设计,对电枢绕组的工艺实现、发电机的静态和空载特性进行了实验,还解释了实验中出现的励磁减速现象,并给出了解决问题的方法。这一研究为短路实验和驱动电磁轨道炮连发实验打下基础。     

一种CMOS集成MEMS片上螺旋电感设计与仿真

 设计了一种与CMOS工艺兼容的MEMS片上螺旋电感。电感为矩形平面螺旋线圈结构,并采用电导率较高的铜代替铝制作线圈。利用MEMS技术设计了厚金属线圈,同时在CMOS级低阻硅衬底中刻蚀空腔,减小了线圈的串联电阻和衬底损耗,提高了电感的Q值。设计了与CMOS工艺相兼容的低温MEMS工艺和基于该工艺的1nH电感模型。使用HFSS软件对该电感模型进行仿真,结果表明,该电感在仿真频率为6.6GHz和10GHz时Q值分别达到了22.37和20.74,且自谐振频率大于20GHz,较传统的CMOS片上集成电感有明显改善;同时随着电感线圈厚度的增加,电感的Q值增加,而电感值(L值)则减小,且在仿真频段内电感值的变化小于5.5%。     

被动反馈线圈电气参数的计算

文章给出了聚变装置中被动反馈线圈电气参数的求解方法。由于电气参数与线圈中感应电流的分布和变化情况有关,可以通过分析感应电流的特性确定电气参数。等效时间常数可以从感应电流自然衰减特性得到,电阻和电感则通过计算被动反馈线圈中涡流损耗和磁场能量中求得。     

控制棒位置测量组合编码电感传感器

控制棒位置是核反应堆最重要的运行参数之一。对于一体化的低温供热堆，棒位测量传感器必须安装在压力容器内，其运行环境及结构空间比压水堆更为苛刻。传统的线圈编码电感传感器线圈数量多、结构复杂。基于理论分析，提出了组合编码方案，所用线圈大大减少。进而进行了编码原理、环境温度影响等试验研究。结果表明：组合编码电感位置传感器原理正确、结构简单、运行可靠，可望发展成２００ＭＷ核供热堆控制棒位置测量的适用传感器     

引信体外射频电源技术研究

该文提出了一种引信体外射频电源技术，通过分别置于发射器和引信中的初、次级耦合线圈，实现能量的非接触传输，对引信体内电容充电，为引信电路和起爆装置提供所需的能量。在低耦合系数条件下，通过基于初级漏感的E类功率放大器和次级漏感的补偿方法，提高电容充电电流和传输效率。最后提供了原理样机和实验结果。     

关于螺线管各分段自感和段间互感的分析

螺线管是由各分段或各单匝线圈串联而成的,某分段或某匝线圈所匝链的磁链是其自感磁链与别的线圈对其总互感磁链之和.其中自感磁链对各匝线圈来说是相等的,与线圈的具体位置无关.而线圈所获取的总的互感磁链则与该线圈的具体位置有关:线圈越靠近管子的中间,获取的互感磁链就越大;越靠向管子的两端,获取的互感磁链就越小.至于自感系数和互感系数则与相应磁链的特点一样.     

核磁共振成像系统梯度线圈的设计

系统地介绍了用于磁共振成像系统中具有轴向磁场的圆柱型表面梯度线圈的设计与优化．应用基本场理论，分析产生所需梯度分布场的无限长连续分布的柱面电流系统，并构造相应的线圈结构．通过对该线圈各项指标的综合优化，设计出用于ＬＭＷ－４００型常导磁体上的梯度线圈，实测与设计指标相当，满足成像需要     

A new design method for asymmetrical head gradient coils used for superconducting MRI scanner

A novel approach of asymmetrical gradient coil design for head imaging in MRI (magnetic resonance imaging) is presented in this paper. The design is based on a modified target field method in which the stream function is introduced to replace Blaine's scheme for the length control. The transverse head coil calculated by this method has a high performance. The coil efficiency is 0.41 mT/m/A and the inductance is 512 μH. The coil has an inner diameter of 32 cm and a length of 45.8 cm. The size of the ROU (region of uniformity) is 20 cm along the transverse direction and 17 cm along the axial direction and it is close to one end of the coil. The ROU of the coil matches the ROI (region of interest) of human head very well. Compared with previous designs, our design has relatively high performance and the overlap between the ROU and the ROI is larger (the overlap percent is 95 % ).     

线圈数量不同的WPT系统等效模型仿真分析

线圈个数的不同对于无线电能传输系统有一定的影响.针对双线圈、三线圈、四线圈无线电能传输系统,构造其基本结构以及等效电路,建立互感模型.分析线圈个数不同时影响无线电能传输系统输出功率和传输效率的因素,并通过Matlab参数仿真,得出影响参数变化时输出功率和传输效率的变化趋势,计算出系统性能最优时所对应的最优系统参数,可为线圈个数不同的无线电能传输系统设计提供参考.     

似稳圆电流产生的感生电场

在圆电流磁场分布的基础上，给出似稳圆电流产生的感生电场、感生电动势及两共轴圆线圈的互感系数的计算公式，并通过例题计算两共轴圆线圈的互感系数。     

高K值LC谐振互感耦合系统的设计与分析

主要研究了LC谐振互感耦合系统的耦合性能。从平面螺旋电感线圈互感模型分析了LC谐振互感耦合系统的耦合因数与距离、线圈尺寸之间的关系,设计并制作多组不同参数的电感线圈进行比较实验。结果表明当传感器的尺寸大小受外界环境限制而固定时,线圈内径的增大、匝数的减小(线宽和线间距一定);线宽、线间距和内径的减小(匝数一定)能有效增大耦合因数;并提高了互感耦合系统的传输效率,更有利于对LC谐振传感器信号的提取;为LC谐振传感器应用在高温、高压等恶劣环境奠定了基础。     

永磁同步伺服电动机的磁场分析与参数计算

为了更有效地对永磁同步伺服电动机进行设计和分析,需准确进行电机的磁场分析和参数计算。该文以一台定子为集中绕组、槽/极比为9/6、转子磁极为径向充磁圆筒形磁极等结构特点的永磁三相同步伺服电动机为例,分析了其磁场的分布情况,给出了电机的磁场分布图;对用电磁场数值计算来求解电机的空载反电动势进行了研究和分析;同时对如何求解电机的定子绕组电感进行了研究。计算结果与实验所测的结果吻合较好。该文提出的磁场分析和参数计算方法,对这类结构的永磁伺服电动机的设计和分析具有很好的参考价值。     

磁耦合谐振式无线电能传输系统线圈结构参数优化方法

谐振线圈是磁耦合谐振式无线电能传输(magnetic coupling resonance wireless power transfer, MCR-WPT)系统的核心部分,线圈参数决定了系统电路的谐振参数,进而决定系统的能量传输效率。现有研究只考虑了近距离四线圈及以下MCR-WPT系统建模及其线圈参数优化。为了实现中远距离高效无线传能,构建了一种六线圈MCR-WPT系统模型,并以线圈结构参数为优化变量,通过分析限制交叉耦合与频率分裂的条件建立优化变量约束函数,以线圈互感与线圈内阻之比为目标函数,设计了一种基于灰狼算法的定线圈间距六级MCR-WPT系统参数优化方法,并通过仿真进行了验证,结果表明,其最优传能效率达93%,所构建的六级MCR-WPT及其参数优化方法有效。     

反激变换器次级谐振反射的研究

阐述了反激变换器次级谐振的来源以及对开关管的影响,给出了高压输出整流二极管串联均压电容的选取原则.实验表明：次级漏感与次级电容会形成LC谐振,如果次级漏感及电容取值不合适,则次级谐振的能量会通过变压器耦合回初级,导致开关管出现负向电流及电压尖峰.次级均压电容的选择应该保证均压效果良好的情况下越小越好.     

感性绕组直流电阻快速测试仪的研制

提出了一种动态测量感性绕组直流电阻的新方法,该方法通过采样被测绕组充电过程中电压、电流信号,借助于V／V、I／V转换、自动程控放大器A1,A2、采样保持器S／H、多路切换开关MPX、模数转换器A／D、单片机等器件,实现了快速测量感性绕组直流电阻的目的。该法对测试电路电源、外串电阻要求不高且不需要预先测量被测绕组的电感量,一次即可完成直流电阻的测量。直流电阻表达式中,不含微分项,简化了要求,从而易实现,易编程,有较高的精度。组成的测量装置表明方法是可行的。     

微机电系统二维线圈的能量接收性能

基于空间两线圈互感及铁磁芯线圈自感的计算方法,对微机电系统能量接收线圈二维正交绕组的接收性能进行了研究,分析了改变接收线圈位置和夹角以及有铁磁芯和无铁磁芯情况对系统耦合系数的影响.通过仿真和实验对理论分析进行验证,发现:二维正交绕组在不同的姿态下均可以得到较好的互补效果,能够防止传输效率过低;铁磁芯可显著增强系统的耦合性能.根据系统微型化的要求,选用合适的电子元器件,对后续整流电路进行了设计,研制了微型整流电路.利用自行设计的微机电系统进行的实验表明,文中设计的二维无线能量传输系统的效率及稳定性可以满足实际需求.