一种圆环电流空间磁场数值计算方法

圆环电流是最基本的理论磁体单元,其周围空间任意点磁场解析计算推导过程复杂。本文借鉴“割圆法”原理,推导了一种圆环电流周围空间任意点磁感应强度数值计算方法,基于该数值计算方法进行了圆环电流中轴线、圆电流平面、圆电流平面平行面及垂直面上磁场特征数值分析,并通过对比圆环电流完全椭圆积分磁感应强度解析计算结果验证了数值计算方法的准确性。研究结果表明本文圆环电流空间磁感应强度数值计算方法推导过程简单,能够方便计算空间任意点磁感应强度且准确度高。     

圆形线电流的磁场分布

直接由毕奥-萨伐尔定律的计算公式,在更为普遍的情况下,计算出了圆形线电流在全空间的磁场分布,并进一步讨论了其在中心轴线上、平面内及远区的磁感应强度。     

能用安培环路定理求解磁场的电流分布类型

由电流的对称性．归纳出所有能用安培环路定理求解的电流分布类型及组合情况的磁感应强度，并举例说明．     

抛物线电流对称轴上的磁场

用毕萨定律推导抛物线电流对称轴上的磁场分布的表达式，通过数值积分计算，给出磁场分布曲线。     

圆电流的磁场公式及其应用

从毕奥—沙伐尔公式出发,导出圆电流磁场的一般表达式。用以计算磁矩的某些特殊区域的磁场和共轴周线圈的互感以及圆线圈的外自感和载流圆线圈中自磁场引起的张力。     

环形电流磁场的计算比较研究

立足于电动力学的数学表述,详细求解了圆形、矩形电流环在任一点产生的矢势和磁感应强度,并给出了任意形状平面电流环在任一点产生磁场的计算方法,并对不同的计算方法进行了比较和讨论．     

椭圆形电流磁场的计算

从毕奥—萨伐定律出发,计算了椭圆形线电流、椭圆形柱面电流和椭圆柱体电流的磁场及磁场分布,弥补了电磁学教材中有关这方面计算的空缺。     

球电流壳磁场的计算

计算的结果表明，球壳内的磁场是均匀的，可用此方法在一定范围内获得均匀磁场．     

圆环电流磁场分布的计算

综述圆环电流磁场分布问题的研究现状,在此基础上对圆环电流磁场作进一步的探讨。对于圆环电流,在柱坐标系中根据毕奥-萨伐尔的计算公式,计算出圆环电流在全空间的磁场分布,得到级数形式解。这种计算方法在大学物理教学中便于学生理解和掌握。     

两条平行的无穷长载流直导线产生的磁场

分析了两条彼此平行、载有方向相反的恒定电流的无穷长直导线产生的磁场     

基于三维运动涡流场分析的永磁涡流联轴器特性

基于三维运动涡流场的有限元模型,分析了永磁涡流联轴器的电磁场分布,进而计算出主从转轴传递的功率和转矩.并研究了永磁体和铜盘的尺寸对装置特性的影响,得到永磁涡流联轴器的初步优化设计方案.永磁体占空比a确定在0.7左右;永磁体厚度hm选在其与输出功率P的关系曲线的拐点处较为合适;确定永磁极对数时,应根据不同的永磁体占空比确保扇形永磁体平均半径处的弧长l与径向宽度wm之比在相应范围内;铜盘厚度hcu在6~9mm范围内选取;铜盘内外径应根据铜盘径向宽度wcu与wm比值在1.2~1.6之间确定.最后通过样机实验验证了计算方法的正确性.     

电流时间谐波对转子带护套伺服永磁同步电动机温度场的影响

针对转子带护套伺服永磁同步电机运行过程中永磁体温升较高的问题,本文以一台2 000r/min、12.5kW的伺服永磁同步电动机为研究对象,对变频驱动时永磁电机的温升问题进行了研究.测试了样机额定负载下变频器供电时的相电流,通过傅里叶分解计算出电流各次谐波值.建立了永磁电机二维瞬态电磁场方程,计算出不同电流谐波在护套内产生的涡流损耗.并建立了三维温度场模型,对电机各部分的温度分布进行求解.经计算分析可知绕组内谐波次数位于控制电路载波比附近的电流时间谐波,将导致电机永磁体温升明显变大.将计算所得的电机温度分布与实测结果进行对比,验证了计算结果的正确性.     

鼠笼转子磁力联轴器空载气隙磁场有限元分析

为得到鼠笼转子异步磁力联轴器内部磁场的直观分布情况,首先给出了空载磁场理论分析,其次运用ANSYS软件对影响该磁力联轴器气隙磁场的主要因素:磁极数、永磁体厚度、内转子槽数、槽宽和槽深进行了模拟分析.结果表明当磁极对数为14极,永磁体厚度为8mm,槽数为24槽,槽宽为8mm,槽深为18mm,在安装允许的范围内气隙长度为最小时磁力联轴器的气隙磁密最大.鼠笼转子异步磁力联轴器的有限元分析方法为该类联轴器的结构优化设计提供了一种新思路.     

一种改进的永磁直线电机气隙磁场解析计算方法

为了更加准确地计算永磁直线电机矩形开槽情况下的气隙磁场分布,提出了一种改进的许-克变换解析计算方法.首先,采用等效磁化电流法,建立永磁直线电机初级铁芯无槽情况下的气隙磁场模型;其次,根据永磁直线电机的结构尺寸,并考虑初级铁芯矩形开槽的影响,对传统的许-克变换方法加以改进;然后,利用改进的许-克变换方法,解析计算矩形开槽永磁直线电机的气隙磁场分布.理论分析和真实的数据计算结果表明,与传统的许-克变换方法相比,所提出的方法更接近于有限元软件的计算结果.最后,根据改进的许-克变换解析计算方法,对电机气隙磁场分布进行优化设计,试制了一台短次级圆筒型永磁直线发电机.     

轴向磁场磁通切换永磁电机矢量控制

为了研究轴向磁场磁通切换永磁(AFFSPM)电机在恒转矩和恒功率区域的运行性能,分析了AFFSPM电机的结构特征,推导了AFFSPM电机的数学模型.基于矢量控制建立了AFFSPM电机的驱动系统.在恒转矩区域,采用了最大转矩电流比(MTPA)控制策略,并与id=0控制进行了对比;在恒功率区域,采用了一种基于电感补偿且保持q轴反电势不变的弱磁控制策略,并与普通弱磁控制进行了对比.仿真与实验结果表明,MTPA控制可以减小AFFSPM电机的铜耗.基于电感补偿的弱磁控制可以拓宽AFFSPM电机的恒功率运行范围,提高了AFFSPM电机运行性能,且AFFSPM电机轴向长度短、转子结构简单,因此比较适合用作电动汽车轮毂电机.     

原子核磁共振显微检测芯片的磁路设计

基于磁路设计理论首先设计了一种适用于原子核磁共振显微检测芯片的永磁磁路;然后根据磁路磁通折射定理和基尔霍夫第一定律对设计的磁路模型进行理论分析,提出了单一匀场环磁路性能优化方法;最后利用有限元方法分别计算了优化前的磁路、单一匀场环优化后磁路和传统的双匀场环优化后磁路.计算结果表明:相比优化前和采用传统的双匀场环优化后的...     

直接冷却超导磁储能磁体加载实验与热分析

阐述了35 kJ高温超导磁储能系统及其实验装置,通过对直接传导冷却超导磁储能磁体进行电流加载实验,对磁体进行了动态热分析.研究表明:在变流器对超导磁储能磁体充放磁储能过程中,磁滞损耗是功率损耗的主要部分,对磁体温升影响最大;减小变流器直流侧频率有利于抑制磁体温升.基于热稳定性分析了导冷结构的优化因素,指出直接冷却导冷结构应强化关键部位(磁体上部)的传热,以减小磁体轴向温差.     

径向干扰磁场下电流比较仪双层磁屏蔽效能

为了研究电流比较仪的双层磁屏蔽结构的屏蔽效能,针对径向外界干扰磁场,提出了一种基于磁路分析原理的电流比较仪双层磁屏蔽效能的计算方法,并用有限元分析工具对计算公式的准确性进行了验证.通过三个仿真实例,得到计算结果与仿真结果的相对误差小于30%.分析了影响磁屏蔽效能的因素,确定了当屏蔽铁芯和空气间隙的厚度接近相等时,磁屏蔽体能得到较大的径向磁屏蔽效能;并且当外形尺寸相同时,双层磁屏蔽体与单层磁屏蔽体相比,能以更少的磁屏蔽铁芯材料获得更大的径向磁屏蔽效能.     

一种多绕组磁场发生器的设计

文章依据亥姆霍兹线圈原理提出了一种多绕组结构的磁场发生器设计方案,利用Maxwell软件对其进行模拟仿真分析,并制作了一套多绕组磁场发生器。通过对比实际测量数值与模拟仿真数值,证明了该设备能产生0～2T的磁场,在中心区域磁感应强度的不均匀性小于3%,得到了预期效果。