暂态分析中变压器线圈等值参数的确定

提出了暂态分析中变压器线圈改进的等值电路，介绍了变压器线圈电感的物理模型和计算公式。实测试验表明，在变压器低压线圈短路时，高压线圈与空心线圈的电感相同，且电感随频率的增加而减小，其低频值与计算值相当，但电容在低频和高频时几乎不变。最后根据计算与实测结果分析提出了确定等值电路中各项参数的方法。     

基于磁场分割法的IPT系统耦合线圈电感计算

采用理论分析与有限元仿真相结合的方法,建立了计及铁氧体影响的平面矩形线圈精确磁路模型,并推导出电感解析表达式.首先,在对线圈结构和磁场分布进行分析的基础上,建立平面矩形线圈的精确磁路模型;然后,从自感和互感的定义出发,结合磁路模型得到线圈电感的表达式,进而利用磁场分割法将不规则磁场分割和近似为具有规则几何形状的磁通管,通过有限元仿真和数值拟合计算各磁通管的磁阻,求得自感和互感的计算公式;最后,通过实验测量与分析,总结线圈电感的变化趋势,并验证了所建立计算公式的准确性.该方法可为感应电能传输系统的设计和控制提供指导.     

电磁成形线圈电感计算

采用解析法和有限元方法对电磁成形线圈电感进行计算并测量.研究结果表明,解析法和2D有限元法计算线圈电感与实测值误差较大,且只能计算少量的轴对称线圈的电感,具有较大的局限性.而基于增强型能量增量法原理的3D有限元法求解电感精度较高,可以较好地计算实际结构线圈的电感,对于异形线圈电感也可以方便建模求解,为线圈的设计奠定了基础.     

松耦合旋转变压器电感的参数化分析与设计

由于松耦合旋转变压器存在较大气隙,其电感量难以计算,为了省去计算机建模和仿真的步骤,缩短设计时间,针对壶型磁芯和邻近型线圈组成的松耦合旋转变压器建立磁阻模型,根据其大气隙的特点,采用磁阻分析的方法得到其等效电路模型.再以磁芯和线圈的尺寸为参数,分析、推导得出松耦合旋转变压器励磁电感和漏感的计算公式,并根据设计参数间的关联,给出了一个设计流程图.最后通过计算、仿真和实验三者对比分析,验证了励磁电感和漏电感公式的正确性.     

托卡马克垂直场线圈磁场及电感系数的计算

使用椭圆函数积分的方法，建立了托卡马克垂直场线圈系统产生的磁场及电感系数计算的理论模型；使用Fortran语言编制了计算机代码，以ASDEX—U托卡马克垂直场线圈参数为例，计算了磁场分布和线圈系统的电感系数。     

交流电桥电路的再研究

通过实验研究了测量线圈的电感及损耗电阻的交流电桥电路。结果表明,电路的选择不仅与待测线圈的损耗电阻和标准电感的损耗电阻的相对大小有关,还与待测线圈的电感量和标准电感的电感量的相对大小有关。     

考虑测量线圈尺寸时磁强计探头灵敏度的计算

磁通阀磁强计灵敏度的计算方法,过去已有广泛的研究,测量线圈几何尺寸对于灵敏度的影响,Scouten 在文献[1]中对单磁芯探头曾有推导,对环形磁芯只有估算。本文进一步推导出对测量线圈尺寸有关的双磁芯、口形磁芯和环形磁芯灵敏度的计算公式,并用实验数据验证公式的准确性。     

关于环形磁芯磁强计与负载匹配问题

关于两次谐波磁强计的设计和计算问题,过去发表的文献中所讨论的[1],多在测量线圈处于空载情况下。但在实际运行中,测量线圈本身有电阻、电感和分布电容,有时为了提高灵敏度和稳定性,在测量线圈两端还并联一个电容,与它连接的电子电路,还有输入阻抗,因此测量线圈的负载,实际上是一个RLC复合阻抗。这个负载必须与测量线圈很好的匹配,才能使探头有最大输出功率,并在灵敏度高、稳定性好的情况下运行。本文应用两次谐波磁放大器的负载匹配原理[2],推导了环形磁芯探头在负载时的等值电路和灵敏度的计算公式,说明了负载性质对于运行的影响,并确定了稳定运行的区域。最后,对环形磁芯探头的设计和制造方面,提出了一些初步看法。     

几种非均匀磁场型电磁流量计励磁线圈尺寸的确定

本文首先导出了冀形、菱形及椭园形电流线圈的磁场计算公式,然后根据理想的非均匀磁场型电磁流量计测量管内权重函数与磁感应强度的乘积应处处相等的原则,讨论了在已知由测量管及其电极形状和尺寸决定的权重函数情况下,如何来确定与权重函数相匹配的这三种线圈的尺寸。     

两种大吨位磁流变阻尼器的功耗比较与参数优化

为实现最小功耗,对间隙阀式和旁路式两种大吨位磁流变阻尼器进行了比较和结构参数优化.描述了间隙阀式和旁路式两种20 t 磁流变阻尼器的结构模式,利用宾汉(Bingham)模型和电磁学的基本原理建立了阻尼力计算公式.将线圈的功耗作为优化目标,以活塞速度、阻尼力调节范围、线圈感应时间常数、线圈电流限制、结构尺寸等作为约束条件,在MATLAB中编制了搜索寻优计算机程序,获得了线圈功耗最小时的结构尺寸参数.计算结果表明:在高速运动情况下,旁路式磁流变阻尼器能够满足约束条件,且结构紧凑.     

Minimum inductance optimal design for the gradient coil

In MRI (Magnetic Resonance Imaging), a crucial role of gradient coils is to image organism, meanwhile the inductance of the coils determines the speed of imaging. So it is of great importance to optimize designs of the gradient coils. The target field approach is an effective method to design the gradient coils. Having applied this method and performing many numerical tests, we achieved the designs of the x-、y-、z- gradient coils , with the linearity of the fields generated by the coils in a sphere of radius 0.30 m less than 5%, in which the inductance and resistance of the coils also meet the requirements.     

一种获得均匀磁场的新方法--改进型的Helmholtz线圈

提出一种获得均匀磁场的新方法,即将Helmholtz线圈改为3个同半径的串联线圈,以得到改进型的Helmholtz线圈.经计算得到了改进型Helmho ltz线圈磁场的简单公式,对公式的分析表明,改进型Helmholtz线圈的均匀磁场区比Helmho ltz线圈大得多.     

磁耦合谐振式超导无线输电频率特性

传统无线输电系统在低频条件下的传输效率较低, 限制了其在电动汽车、水下潜艇等低频大功率无线输电场景的应用. 针对此问题, 提出使用高温超导线圈替代铜线圈的解决方案. 通过理论分析和实验验证, 研究了不同工作频率下超导与铜无线输电系统的传输特性. 结果表明, 超导线圈相比于铜线圈具有更低的电阻和更高的品质因数, 在低频条件下超导线圈具有独特优势, 同时证明了在低频工作的无线输电系统中, 使用超导线圈可大幅提升系统的输出功率和传输效率.     

基于MAXWELL的瞬变电磁“8”字形发射线圈仿真分析

针对瞬变电磁技术在工程应用中易受干扰、探测结果不准确的问题,本文提出了一种瞬变电磁“8”字形发射线圈方案。采用MAXWELL仿真软件对瞬变电磁“8”字形发射线圈和方形发射线圈进行了仿真分析,通过对比“8”字形发射线圈和方形发射线圈在不同大小电流情况下产生的磁场分布发现,“8”字形发射线圈在远距离位置具有较强的聚焦性,在近距离位置能产生明显大于方形线圈的磁通密度。所以“8”字形发射线圈对增强瞬变电磁超前探测的抗干扰能力和提高探测结果的准确度具有重要作用。     

交流电磁场检测探头激励线圈的数值仿真及优化

应用ANSYS软件系统建立了交流电磁场检测(ACFM)探头激励线圈数值模型,研究了不同几何形状的ACFM探头激励线圈的感应磁场以及工件表面的感应电流分布,确定了激励电流与激励线圈结构的定性、定量关系。根据优化的激励线圈,在工件表面得到符合要求的均匀交变电流,从而为探头的研发提供了科学依据。通过对比分析可知,工件表面感应电流的均匀区域与激励线圈水平段的长度存在定量关系。     

透过皮肤的电磁耦合

设计了应用于神经功能恢复微电子植入系统供能模块的电磁耦合模块.通过对印刷电路板(printed circuit broad,PCB)平面螺旋线圈电学参数及其互感耦合的理论分析,确定发射、接收线圈几何参数的取值.首先进行线圈电学参数测试,然后将发射和接收线圈组合成电磁耦合模块,分别在空气和皮肤两种介质条件下进行耦合测试定量实验.实验结果表明:接收电压随发射电压线性变化;发射和接收线圈空间匹配时,相对于空气介质,皮肤介质使接收电压产生更大衰减.发射和接收线圈空间匹配可以增加接收电压;在可实现的发射电压范围内,可以获得所需的接收电压.     

多输出绕组串级电压互感器的阻抗计算

采用功率法解决多输出绕组串级电压互感器的阻抗计算问题. 考虑各二次绕组电流存在相位差，确定二次各独立回路电流的分配，给出具有二个和三个独立输出绕组串级阻抗的准确计算式，可用于产品设计. 举出一个实例，与现有资料的可比部分作了分析比较.     

HT-7U装置纵场磁体装配位置精度仿真分析

HT-7U 装置纵场磁体系统是由 16 个纵场磁体装配后形成的环体。 为了确定出这些纵场磁体安装后的中心位置, 在考虑了磁体的制造误差和安装误差的基础上,建立了 16 个磁体安装位置的数学模型,通过最小二乘原理,拟合出纵场磁体的中心位置。利用AutoCAD2000 的二次开发工具 ObjectARX2000, 采用面向对象的编程技术, 实现了纵场磁体装配位置精度的仿真分析,仿真结果表明通过用最小二乘原理拟合算法解决了纵场磁体系统中心位置的确定,为后续部件的装配提供了基准。     

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     

多线圈并接耦合时的等效自感系数计算

从法拉第电磁感应定律出发,通过计算N个并接耦合线圈的感应电动势,得到了一个齐次微分方程组.然后,通过行列式的变换关系,导出了N个并接耦合线圈的等效自感系数,并对三个并接线圈的情形进行了分析讨论.