表贴式永磁电机漏磁导的解析计算

针对有限元法求解空载漏磁系数时计算量大的问题,采用磁路法全面考虑了永磁电机内部4不同漏磁通路径,并根据电机结构尺寸确定各漏磁通的积分区域,不但解决了磁路法在电机结构变化时漏磁系数计算不准确的问题,而且同时具备计算量小的优点。在极弧系数、气隙长度和永磁体厚度分别变化的情况下,漏磁系数的有限元结果与磁路法结果吻合,证明了该文所提出的漏磁导计算方法的准确性。该方法不需要复杂的有限元计算,尤其适用于电机优化设计。     

5MW直驱永磁风力发电机的电磁设计与计算

5 MW直驱永磁风力发电机为大容量永磁发电机,在进行电磁设计时需考虑到其独特性.阐述了该电机主要尺寸、极槽数和永磁体尺寸的确定方法,同时给出了主要电磁参数的磁路法计算结果.由于磁路计算无法得到电机的准确运行参数和运行特性,对电机进行了电磁场有限元计算,并论述了不同运行情况时的计算方法.有限元计算结果表明电机电磁设计合理,电磁性能满足额定要求.     

盘式永磁同步发电机的电磁场分析

盘式永磁同步发电机的磁通为轴向,其磁路与传统电机相比具有很大不同,应用常规电机的磁路计算方法难以适用.介绍了盘式永磁同步发电机磁路的特点,推导了盘式永磁同步发电机的基本电磁关系,获得了等效磁路图.分别运用提出的磁路计算方法和Maxwell 3D软件提供的有限元法对一台DPG-5/7型样机电磁场进行了计算,并对2种方法的计算结果进行了比较.结果表明,2种计算结果一致,验证了推导的电磁计算公式是基本正确和可行的.     

非平衡反磁矩技术的有限元仿真和实测分析

本文提出了一种"非平衡反磁矩技术"。采用此技术构造永磁发电机诱导磁路,通过诱导磁路和主磁路的相互配合产生发电机转子正磁矩以抵消反磁矩,从而提取铁心被磁化时获得的附加磁能转换成为电能,实现大幅度地提高发电机的能效系数。经过计算机仿真计算和与模型样机的实测结果对比,初步确认此技术能够大幅度地提高永磁发电机的能效系数。     

集中绕组外转子永磁同步发电机非线性变网络磁路分析

为集中绕组外转子永磁同步发电机建立了非线性变网络磁路分析模型,给出了等效磁路结构,推导了各部分磁导计算公式,用节点磁位法建立非线性磁路方程,并用Gauss-Seidel迭代法进行求解,由此得到了发电机的磁链波形和电势波形,计算结果与有限元分析结果和样机实验结果吻合,计算速度则远远快于有限元法,表明所建立的等效磁路模型是计算该永磁发电机特性的快速有效的方法,从而为该电机的设计优化分析奠定了基础.     

自由活塞斯特林发电机空载磁场模拟及分析

自由活塞斯特林发电机是由自由活塞斯特林发动机和直线发电机耦合在一起构成的,在太阳能热利用以及热电联产等方面具有重要的应用价值。针对自由活塞斯特林发电机中的动磁式直线电机,设计了一种磁路结构,采用有限元软件Ansys/Maxwell进行模拟分析,建立了该磁路结构的动磁式直线电机的电磁场仿真模型,得到了直线发电机空载运行时不同位置的磁感线分布和磁感应强度分布云图,发现不论动子运行到任何位置,齿尖位置的磁感应强度总是最大。基于模拟结果,计算得到了直线发电机的空载感应电动势,其有效值为111.22 V。对动磁式直线发电机的空载性能模拟有助于对其进行优化设计。     

霍尔角位移传感器的磁路设计

霍尔角位移传感器主要结构由霍尔元件、永磁体、屏蔽罩、塑料壳体等组成,其核心是霍尔元件和磁路。根据霍尔元件要求设计磁路,从永磁体表中查找出适合的永磁体,再测试出永磁体的退磁曲线、负载线斜率和工作点,和计算数字对比,得出结论。最后通过实际检验,确定磁路设计的最佳方案。     

三自由度混合磁悬浮轴承耦合特性

介绍了三自由度永磁和励磁混合磁轴承基本结构和悬浮力产生的工作原理；用等效磁路法对永磁和励磁混合磁轴承的磁路进行了分析，得出了悬浮力数学表达式；利用Matlab对磁轴承各自由度之间运动、磁路之间的耦合特性进行了计算分析，给出了三维网格图。理论分析表明各自由度在平衡位置附近时，运动之间没有耦合；各自由度控制磁通是相互独立的，磁路之间不存在耦合。试验表明：在不考虑运动、磁路耦合情况下，采用分散独立的PID控制方法，实现了磁轴承稳定工作，并且满足磁轴承性能控制要求。     

基于永磁无铁心电机的变速变功率环保型发电机组的设计与实践

永磁无铁心电机不采用铁心材料,是一种新型高效节能电机,体积小、重量轻、无刷、无磁阻尼,电机磁路不受铁心磁饱和的影响,可任意转速稳定运行。重点论述了以永磁无铁心电机作为发电机组成的新一代变速变功率环保型发电机组的设计与实践,具有显著的节能效果,值得推广应用。     

基于等效磁路的并列结构混合励磁发电机磁场仿真分析

分析了切向永磁和爪极电励磁在转子中并列组合的混合励磁发电机的结构特点和工作原理,建立了等效磁路模型．由等效磁路模型推导了气隙磁密与励磁电流、磁钢厚度和极对数等参数的关系式,给出了参数计算的方法,并计算了等效磁路模型不同励磁电流下的气隙磁密大小．采用有限元分析软件对发电机建模,仿真分析了发电机的磁场分布,得到气隙磁密与各参数之间的变化关系曲线．仿真结果与等效磁路模型相符,验证了等效磁路模型的正确性和参数计算的有效性,为并列结构混合励磁发电机的设计和参数分析提供了参考．     

精密磁浮运动系统电磁力的非线性建模分析

为了对磁悬浮运动系统中电磁力进行精确建模,运用磁路理分析气隙边缘效应、铁芯磁阻效应和磁路漏磁通对电磁力模型的影响.推导并给出不同情况下电磁力模型的表达式,绘制不同电磁力模型之间的误差曲线.从图形曲线及定点计算数据中可以得出3点主要结论.(1) 仅考虑气隙边缘效应时,对电磁力模型的精度影响较大.(2) 漏磁通对模型的影响较小,同时考虑3种因素影响时的曲线和不考虑漏磁通效应影响时的曲线非常相近.但这并不说明磁路中漏磁通量很少.(3) 随着悬浮气隙的增大,按理想磁路理论建立的简化电磁力表达式计算的磁动势,与同时考虑气隙边缘效应、铁芯磁阻和漏磁通时的表达式计算结果之间的误差也不断增大,会对系统的控制产生较大的影响.     

脉冲电磁缺陷检测融合机理研究

针对铁磁性构件表面和下表面缺陷检测的难题,建立了脉冲电磁检测模型,揭示了表面缺陷和下表面缺陷的脉冲漏磁与脉冲磁阻检测相融合的物理机制。仿真与实验结果表明:铁磁性构件表面缺陷存在漏磁,而下表面缺陷主要体现在脉冲磁阻的变化。对于不同深度的铁磁性构件表面缺陷,GMR传感器拾取的脉冲漏磁响应信号的检测结果线性度更好,灵敏度更高;对于不同深度的铁磁性构件下表面缺陷,双侧检测线圈拾取的脉冲磁阻响应特征值与缺陷深度的变化关系呈近似线性增长关系,区分度较大,检测性能更好。     

磁性旋转编码器磁阻磁头研制

分析了磁性旋转编码器的工作原理,对磁阻磁头的工作过程作了详细分析．通过差动放大输出及选择高性能磁阻薄膜材料,设计了温度系数小、信噪比高的磁阻磁头．采用半导体工艺制备了磁性旋转编码器磁阻磁头．该磁性旋转编码器具有结构简单、紧凑,响应速度快,抗环境污染能力强和功耗低等优点,可广泛应用于伺服马达、数控机床等．     

Cu层厚度对NiFe/Cu/Co 的巨磁电阻效应影响

用磁控射频溅射法制备了NiFe/Cu/Co多层膜;研究了薄膜的磁特性和磁电阻特性与中间层Cu厚度的关系.在适当的Cu层厚度下 (大约为2 nm),制备出了具有很好自旋阀巨磁阻效应的多层膜.研究表明,在弱磁场下,薄膜的磁电阻回线的斜率与原来的磁化过程有关,因此该薄膜材料可以用于巨磁电阻存储器中.     

左手材料和磁性材料交替排列结构中的角度特征分析

利用4×4传递矩阵的方法,计算了含左手材料和磁性材料的多层结构的磁光科尔效应,分析了科尔旋转角和优值系数随层厚、左手材料磁导率、介电常数的变化关系.左手材料的反常共振传递特性使得薄的磁性膜可以产生大的磁光科尔效应,有望在磁光记录、完美隐身中发挥重要作用.     

磁光存储介质的研究

从硬磁盘的存储出发讨论了磁光存储的现状和未来发展。分析了第一代、第二代磁光存储介质的理论和应用的研究状况 ,说明磁和磁光存储在信息存储中的应用潜力。     

量子阱内磁极化子自陷能的温度关系

采用推广的Larsen微扰理论,在有限温度情况下,对量子阱内的电子体LO声子耦合系统进行研究,得到了磁极化子自陷能的解析表达式,并以GaAs量子阱为例,进行数值计算.结果表明,磁极化子自陷能随阱宽的增大而增大;随温度的变化受磁场的影响特别显著,“低磁场”时,磁极化子自陷能随温度升高而变大;“高磁场”时,却随温度的升高而变小     

基于LabVIEW的磁流变液性能测试系统的开发

磁流变液性能的测试和研究一直是可控材料研究的热点之一。鉴于目前缺乏结构简单、性能可靠测试仪器的现状,首先设计并制作了磁流变液性能测试仪,结合美国NI公司的USB-6008数据采集卡和LabVIEW软件,开发了磁流变液性能测试系统。本系统可以方便地测试出不同温度、不同磁场强度下磁流变液扭矩传递性能,易于实现不同配方的磁流变液的比较测试。     

光子分类研究及其在核磁共振技术中的应用

通过分析维纳（Ｏ．Ｗｉｅｎｅｒ）驻波实验,认为光子应分为电光子和磁光子．从定性、定量两个方面讨论了电光子和磁光子,分析了磁光子在核磁共振技术及其它现代技术中的应用．     

永磁涡流耦合器传递转矩计算方法研究

永磁涡流耦合器作为一种传动装置,传递转矩的有效计算是评价其传动性能的重要指标.针对一台6磁极对数、额定输入转速1450r/min的永磁涡流耦合器,首先,根据耦合器几何结构,采用有限元方法对磁力线走向进行了仿真分析,获得永磁涡流耦合器的磁路分布,进而通过分析漏磁边界条件得到了泄漏磁阻和有效磁动势;其次,建立导体盘涡流的坐标系,根据趋肤深度和安培环路定律,考虑磁场分布的连续性和对称性,构建了耦合器的磁感应强度方程;然后,根据导体盘涡电流密度和电导率的数学关系,同时考虑三维端部效应,得到了传递转矩的解析结果;最后,建立样机试验平台和三维有限元模型对该方法进行验证.结果表明,在一定的转速差范围内,所提计算方法具有较好的精度,相对误差在6%以内.采用该方法对永磁涡流耦合器的设计优化提出了一些合理化建议.