混合式步进电机静态特性的工程计算方法

给出了步进电机静态特性的一种较简便的计算方法．这种方法在分析电机的磁路时，将电机齿部的饱和效应和气隙比磁导法结合起来考虑，建立起电机的等值磁网络方程．求解磁网络方程，可求出电机各部分的磁共能和电机总的磁共能，最后利用虚位移原理分析电机的静态特性．提出的方法解决了在不具备磁参量数据库情况下估算电机静转矩的问题，为混合式步进电机的设计计算提供了一种有效的方法     

直线步进电动机力移特性的非线性数值分析

本文在混合式直线步进电动机的力移特性计算中引入齿层比磁导方法,有效地计及该类电机实际运行中的饱和效应.基于文中所建立的直线步进电动机的非线性磁网络模型而求得的静态力移特性计算值与样机实测值吻合较好.该方法及相应的计算程序为混合式直线步进电动机的设计和改进提供了依据.     

直线步进电机齿层比磁导的分析计算

对直线步进电机非线性磁网络计算中的关键参数非线性齿层比磁导进行了有限元计算，分析了以齿距和极距为齿层磁场求解区域时，就齿层比磁导计算上的差别，指出当电机每极下齿数较少时，应考虑电机的边缘效应。     

应用有限元方法分析塑壳断路器磁脱扣器的动作特性

以计算得到的载流导体电流密度分布为激励,分析磁脱扣器的静态磁场,计算磁转矩和磁链随气隙和电流变化的静态数据网格,联立磁脱扣器的电路瞬态方程和可动部件的机械运动方程,考虑脱扣力的作用,运用4阶龙格-库塔法求解脱扣器动作特性.实验证明,脱扣器动作时间计算值的误差不超过10%.分析了磁脱扣器的保护特性与反力弹簧特性和初始工作气隙的关系,结果表明,改变反力弹簧的初始长度相对于改变弹簧刚度和初始工作气隙更容易实现对塑壳断路器脱扣电流的线性调节.     

TbDyFe合金磁致伸缩系数的计算

在Jiles-Atherton平均场物理模型的基础上,建立了计算磁致伸缩材料性能的方程,并计算了Tb0.3Dy0.7Fe1.83的磁致伸缩系数。计算结果与实验测量的结果相吻合,表明建立的计算方程能够很好地描述磁致伸缩材料的静态磁致伸缩行为。     

磁集成技术中磁性元件等效电路模型的研究

对磁件等效电路模型进行了概述，提出了一种新的磁件等效电路模型．新模型既能反映磁件的结构，又能方便电路分析计算，并且通过它建立起4类磁件等效电路模型的关系图，证明了4类磁件等效电路模型具有同一性．针对磁件的非线性磁饱和特性，在回转器-电容建模中引入了磁开关元件，简化了已有的处理方法的计算，仿真结果表明了该处理方法的可行性和准确性．最后，针对在建立各类等效电路模型过程中存在的参数确定难问题，指出利用电磁场分析软件可以解决这一问题．     

有限差分法在计算凸极同步发电机齿槽比磁导中的应用

选用标量磁位来求解电机空载时的定子齿槽比磁导，采用泰勒级数法形成差分方程，从而对相应的拉氏方程进行离散化。最后给出了一台凸板同步发电机的定子齿槽比磁导波的计算实例。     

应用等效磁网络方法分析电力变压器漏磁场分布

应用等效磁网络方法分析了电力变压器的漏磁场分布．等效磁网络方法是一种介于场与路之间的数值计算方法,其原理简单,实现方便．文中给出了等效磁网络模型和建立等效磁网络方程组的方法,以及用此方法求得的变压器漏磁场分布与阻抗电压,并与二维有限元分析结果作了对比．研究结果表明,等效磁网络方法是一种简洁而不失准确的数值计算方法     

可变磁通永磁游标电机设计及静态特性分析

为实现永磁电机在体积和槽数不增加情况下产生低速大转矩输出,将混合励磁概念引入永磁游标电机,提出了一种新型可变磁通永磁游标电机。通过将磁通调制极引入到电机定子齿以及在相邻磁通调制极间布置励磁绕组,实现了电机磁通可控,从而保证在增磁及弱磁过程中宽调速范围运行。分析了其工作原理,采用时步有限元方法计算了电磁特性,包括空载永磁磁链、空载感应电动势、齿槽转矩和输出转矩,对其增磁弱磁过程进行了分析。制作了一台1 kW样机;并对其静态特性进行了测试。结果表明该电机具有转矩密度大、齿槽转矩小、调速范围宽特点,适用于风力发电、电动汽车领域。     

求解三维准静态矢量磁位的快速多极方法

将快速多极算法（FMM）应用于三维准静态电磁场矢量磁位的求解，首先根据计算精度的要求把连续分布的场源进行离散化处理，然后通过静电类比分析，将求解三维准静态矢量磁位的问题转化为多体问题，进而利用快速多极方法来计算三维空间中载流导体产生的矢量磁位，可以将计算量由O（N^2）降低为O（N）次运算，大大提高了计算速度．算例的计算结果表明，当取剖分体积单元的边长等于0．25倍透入深度时，采用FMM方法计算的电流密度不均匀分布载流导体在其自身所在空间的磁矢位与精确解的相对误差小于0．005，而其在自身所在空间以外的磁矢位的FMM计算结果，具有更高的精度．经过积分方程离散和静电模拟分析，应用FMM算法可正确地计算三维空间载流导体的矢量磁位，计算误差可通过剖分密度进行控制．提出的方法扩展了FMM算法在准静态矢量磁位数值计算领域中的应用，为芯片上互连电感参数的计算奠定了基础．     

动磁型同步表面电机的磁场和推力

针对传统定位工作台速度和定位精度低的缺点，提出了一种采用定子铁心和相互垂直分布的两对推力绕组做定子、动子平台，以及附着在其下表面的4个Halbach磁阵做动子的动磁型同步表面电机．采用分离变量法获得了表面电机磁场强度、磁通量密度、磁通量、反电动势和电磁推力的表达式，并分析了磁阵厚度、节距、极数、线圈厚度和空气隙长度等不同设计参数对表面电机推力的影响，得到了在最大推力下表面电机的设计参数．将计算结果与二维有限元结果进行对比，证明了分析方法的正确性和参数计算方法的可靠性，为进行表面电机动力学建模和仿真，以及伺服控制系统的开发和设计提供了研究基础．     

基于DSP的二相混合式步进电机多细分驱动器的研究

本文介绍了一种基于TMS320LF2407ADSP芯片的步进电机多细分驱动控制器的设计方案,给出了系统的硬件构成和软件设计方法。实验证明：该方案能最大限度地利用步进电机驱动芯片的开关频率,自动计算出步进电机在不同转速下的细分微步数,通过步进电机细分控制,改善电机系统的运行特性和定位精度。     

磁悬浮开关磁阻电机的一体化数学模型

针对磁悬浮开关磁阻电机运行过程中容易出现磁饱和及转子偏心的问题,建立了一种新型的一体化数学模型.首先,依据电机磁场的有限元分析结果,基于麦克斯韦张量法求出了径向力及转矩关于气隙磁密的表达式.其次,根据电机的等效磁路,结合铁芯材料的磁化特性,计算了非线性气隙磁密.最后,以此二者为基础建立了磁悬浮开关磁阻电机的一体化数学模...     

大负载精密驱动超磁致伸缩直线电机动力学建模与仿真

基于一种新型的精密大负载超磁致伸缩直线电机进行了整机动力学建模和仿真,尝试分析巨磁致伸缩直线电机的频率特性和负载特性,提供了一种对于尺蠖运动超磁致伸缩直线电机进行整机建模和性能分析的有效方法. 在建模过程中,采用Jiles Atherton磁滞模型以补偿磁滞回对直线电机输出的影响,并提出了直线电机驱动大负载时的滚动摩擦修正. 通过建模与仿真,验证了直线电机结构设计方案的可行性. 仿真和实验对比结果表明,该动力学模型实现了超磁致伸缩直线电机的变激励、变负载运动的准确模拟.     

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。     

步进电机最佳激励方式的选择

先用步进电机的等效电路列出输入电路方程、输出机械方程,以及联系输入与输出之间的机电方程,接着用不同形状的三相电按是否细分去激励一已知参数的步进电机,从而获得该步进电机的动态特性,最后从中选出最佳激励方式。     

互感耦合开关磁阻电机的等效磁路模型与有限元分析

基于互感耦合开关磁阻电机(MCSRM)的结构和运行原理,利用等效磁路法,建立了电机的等效磁路模型.在一个相周期内对气隙磁导进行了分解计算,利用高斯-赛德尔迭代法求解了非线性磁通矩阵方程,获得了电机的磁链及矩角特性,并进一步利用非线性磁参数法对电机的稳态运行性能进行分析.该模型的计算速度要远高于有限元方法,适合进行电机的初始设计.在此基础上,利用有限元软件从电磁场分析的角度计算了电机的电磁特性,结果表明,该模型计算结果的误差不超过20%,验证了模型的正确性.该数学模型为MCSRM的深入研究奠定了良好的基础.     

固体介质磁弹性的准静态问题

本文用欧拉和拉格朗日坐标对固体变形介质在时变电磁和机械场作用下的磁弹性准静态问题进行了描述，剖析了准静态磁弹性问题的电磁效应，并导出了拉格朗日坐标下的简化方程，可用来求解一类小幅度变形的磁弹性问题。     

直线电机瞬态特性的场路耦合分析法

运用磁网络法,进行了单边直线感应电动机的性能分析。提出了此种电机的磁网络模型,由电磁场方程导出了磁网络的参数,从而考虑了直线电机边端效应、绕组不对称分布等结构特点。场路耦合及机电耦合法的运用,使文中提供的分析模型更接近实际情况,适合于动态特性的分析     

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.