旋转永磁体机械天线的辐射效率与近区磁场

为了研究旋转永磁体机械天线用于低频发信的可行性,基于磁偶极矩建立了旋转永磁体与正交电流环的场等效关系,给出了自由空间条件下旋转永磁体机械天线场分布的解析函数．在此基础上推导了旋转永磁体机械天线的辐射效率,与传统电流激励的电流环辐射效率进行对比,在100 Hz以下,旋转永磁体辐射效率高于正交电流环5个数量级以上．研究了剩磁为1.4 T的旋转永磁体在海空跨域介质的近区磁场,在空气-海水半无限大均匀介质模型中,受海空分界面产生的侧面波影响,旋转永磁体在海水中的衰减速度远低于无限大海水的情况,这种侧面波效应可拓展旋转永磁体机械天线的水下通信距离．     

二维和三维空间下各向同性纳米永磁晶粒的剩磁增强效应

纳米永磁晶粒之间的交换耦合相互作用导致在晶界处形成一种类磁畴壁结构的过渡区域.最简单的类磁畴结构--线性磁矩分布,可以给出一维、二维和三维空间中过渡区的宽度、剩磁的解析公式,并很好地解释在各向同性纳米永磁体中观察到的剩磁增强效应,结果与实验值相当吻合.     

采用石蜡基粘结剂体系制备注射成形Sm_2Co_(17)永磁体

选择石蜡基热塑性粘结剂,采用粉末注射成形(PIM)工艺制备烧结Sm2Co17永磁体. 粘结剂由PW、HEPE、LEPE、PP和SA组成,通过分析喂料流变性能和磁体残碳含量,确定合适的组元配比(质量比)为PW∶LEPE∶PP∶SA＝7∶1∶1∶1. 在氩气和氢气混合气氛下热脱脂,永磁体的碳、氧含量较低. 最终得到永磁体的磁性能为:剩磁Br=0.51T,内禀矫顽力Hcj=168kA·m-1,最大磁能积BHmax=21.3kJ·m-3. 与传统方法制备的永磁体相比,PIM永磁体退磁曲线的方形度较差,磁性较低. 造成磁体性能较差的原因是残碳的质量分数较高(≥0.33%),较高的碳含量导致磁体中出现高熔点的非磁性相ZrC,使Zr的有效含量降低,片状相和1∶5相体积分数减少,胞状显微组织和微观结构被破坏,磁性能下降. 因此,采用PIM工艺制备高性能烧结钐钴永磁体,其关键是降低磁体中的残余碳含量.     

地磁导航中载体涡流干扰场特性的仿真分析

地磁导航中的测量误差是影响地磁导航精度的关键因素,而包括涡流磁场在内的载体干扰磁场是产生误差的主要因素。目前各种运载体大量使用铁磁性材料,这样不可避免地会引起涡流磁场等干扰磁场。因此文中采用COMSOL Multiphysics仿真软件,建立了高速运动载体的涡流干扰场仿真模型。首先研究了永磁体与匀强磁场之间的关系,发现永磁体的剩磁越强,匀强场也越强,为模拟地磁场提供了理论依据。其次分析了载体在匀速转动时涡流磁场对地磁测量的影响,最后研究了载体摆动时的涡流场的分布。结果表明涡流磁场随着速度的增大而增强,且涡流磁场主要分布于载体中间位置。仿真结果为下一步地磁导航中的误差建模以及磁场校正技术的研究提供了理论依据。     

脉冲磁场技术在高矫顽力稀土永磁测量领域的应用

简述了超高矫顽力永磁体测量现状,分析了静态磁滞回线仪在测量高矫顽力永磁体时存在的问题及其原因.为解决此问题,采用"f-2f"原理建立了基于脉冲磁场技术的高矫顽力永磁测量装置,该装置能产生最高8 756 kA.m-1的测量磁场,能够测量高矫顽力永磁体的整个磁滞回线.阐述了该脉冲磁场测量装置的优势、组成结构以及涡流修正方法.经过实验验证,该系统具有良好的测量重复性.与国家永磁标准测量装置的对比结果显示:在低矫顽力范围内两者剩磁Br、内禀矫顽力HcJ、磁感应强度矫顽力HcB和最大磁能积(BH)max四个参数的测量偏差在1%以内;在高矫顽力范围,该装置解决了静态磁滞回线仪测量曲线变形的问题.     

剩磁法在火灾调查中的应

本文分析了剩磁法的基本原理以及当前剩磁法在火灾调查中的应用状况和瓶颈问题，及如何在火灾调查中运用和推广剩磁法。     

磁体参数与分布对于磁力耦合器的影响分析

为进一步提高磁力耦合器中永磁体的利用率,以双盘式磁力耦合器为研究对象,采用数值计算的方法对其永磁体的几何参数及分布进行了分析探讨,结果表明：W(永磁体单位质量转矩)分别与m/c(永磁体与铜盘厚度之比)、m/sc(永磁体与铜盘相连轭铁盘厚度之比)、m/sy(永磁体与永磁体相连的铜盘厚度之比)呈线性减函数关系;W值与e(永磁体中心位置)之间存在两段非线性函数关系,e=0时W值为最大值;W值与β(永磁体倾斜角)呈抛物线函数关系,β=0时W为最大值;保持永磁体总体积与厚度不变,改变永磁体截面形状时,W值为圆形截面>梯形截面>长方形截面;永磁体沿径向分段处理时,合理的j(邻间距离)可以获得较大的W值,永磁体沿周向分段处理会产生负面影响,永磁体沿径向分段并进行混合分布后可获得较大的W值,研究方法与结论可为提高磁力耦合器及同类型装置中的永磁体利用率及其优化提供参考。     

用于霍尔元件中的磁性组件

该实用新型公开了一种用于霍尔元件中的磁性组件,包括尼龙件以及嵌装在尼龙件中的永磁体,所述永磁体的边角设置有边角定位块,尼龙件对应永磁体边角定位块的位置设置有相配装的凹槽;所述尼龙件中还嵌装有用于将磁性组件装配到其他转动部件上的金属嵌件。该实用新型将永磁体和金属嵌件注塑在尼龙包塑体中,并通过在永磁体的边角设置定位块,使永磁体能够精确定位,解决了原来装配永磁体时机械结构不牢需要环氧树脂粘接技术难题,同时省去了环氧树脂固化工艺,节约了材料成本,降低了人工和设备成本,提高了生产效率以及产品合格率。     

燃料电池车用超高速空压机永磁体结构强度研究

针对大功率燃料电池系统高速空压机转子永磁体离心拉应力破坏,采用解析法计算了额定转速时护套与永磁体间过盈量的大小及应力,采用有限元方法建立二维轴对称模型,计算了永磁体和护套内的应力分布,对比解析法与有限元方法的准确性.基于有限元法研究了温升和护套材料对永磁体应力的影响,结果表明,解析法和有限元法计算的各应力的相对误差不超过2.5％,而影响因素中转速和温升均会造成永磁体应力的显著提升,需要增大过盈量对转子永磁体保护.碳纤维护套相比合金护套可以至少降低42.1％的永磁体应力,且在高温工况下的效果更为显著.降低转速、增大装配过盈量以及改善转子冷却均能有效优化结构强度,而复合材料护套相比钢护套更适用于保护永磁体.     

永磁体与超导体之间水平间距对磁悬浮力的影响

研究了长方体永磁体与超导体之间不同水平间距对磁悬浮力的影响,当长方体永磁体与超导体之间处于5个不同水平间距时,永磁体组合和长方体永磁体在竖直方向往返运动一次测量磁悬浮力.结果表明,长方体永磁体与超导体之间水平间距从10mm减小到2mm时,最大磁悬浮力从92.3N减小到10.5N,衰减为原来的11.4%.这与永磁体磁场分布和超导体捕获磁通紧密相关,对磁悬浮应用系统设计提供一些可参考的实验依据.     

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...     

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。     

六相永磁容错电机不对称运行研究

六相永磁容错电机发生一相或多相开路故障后,如不调整剩余相的电流,转矩脉动会很大,电机性能会明显降低.为使电机单相开路后能保持正常状态下的性能,以A相开路为例,建立了该电机单相开路情况下在静止五相坐标系上的数学模型,对其进行虚拟坐标变换后,实现了电机故障状态下的解耦控制,可对电机进行矢量控制.建立了仿真模型,仿真结果表明:一相开路情况下,通过调整剩余相电流的幅值和相位,电机仍能正常运行,且保持了正常状态下的性能,实现了电机的容错控制.     

用永磁铁装置研磨零件的小平面

用3块永磁铁组成磁路,制成磁力研磨装置,用于零件的小面积研磨.介绍其工作原理、磁路的计算方法、步骤,以及对工作气隙进行磁场划分,用漏磁系数法计算磁路.     

五相PMSM相邻两相开路故障容错控制策略

相永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor, PMSM)发生相邻两相开路故障会导致驱动系统不稳定运行，针对这种故障状况，提出一种基于空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation, SVPWM)技术的容错控制策略。首先构建永磁同步电机数学模型；进而为使机电能量实现平稳转换，重新构建降阶变换矩阵，得到故障后剩余相容错电流表达式；然后利用SVPWM技术，计算故障下空间电压矢量，建立6个扇区，进行目标矢量合成，进而计算相应基本合成电压矢量的作用时间，并给出对应扇区的空间电压矢量选择顺序；最后进行Matlab/Simulink仿真验证，仿真结果与理论计算一致，有效验证了所提SVPWM容错控制策略的正确性。利用该容错控制策略，五相永磁同步电机在故障状态下的运行性能得到明显改善，电机实现稳定运行。所提控制策略与传统电流滞环跟踪脉宽调制(pulse width modulation, PWM)控制方式对比分析，证明所提策略存在优越性。     

从竖罐炼锌蒸馏残渣旋涡炉处理烟化渣中浮选回收银

由于竖罐蒸馏炼锌工艺中锌精矿所含的银几乎全部进入蒸馏残渣,因此以蒸馏残渣经旋涡炉烟化处理后得到的烟化渣为原料,开展了浮选回收银的研究.浮选实验考查了浮选过程pH值、温度、捕收剂用量、起泡剂用量对粗选过程的影响.在优化的粗选工艺参数条件下进行了多级开路浮选和闭路浮选实验,最终确定采用一粗四精三扫工艺,捕收剂用量800g·t-1,起泡剂用量350g·t-1,获得银精矿品位6100g·t-1,银回收率8610%.     

车用电机控制器功能安全及主动短路分析

根据永磁同步电机的数学模型,求解了不同工况下永磁同步电机进入主动短路时的电流和转矩输出情况,揭示了主动短路电机输出与电机参数之间的数学关系,并通过仿真和实验进行了验证.从理论角度分析了主动短路作为安全关断方法的优缺点,提出了永磁同步电机主动短路状态下的电流计算公式,为电机控制器选择合适的功率器件提供了依据.     

多相永磁推进电机的外部短路分析

为了定量评估短路电流对多相永磁推进电机转子磁钢的危害,并为短路保护提供依据,建立了该类电机基于场路耦合的非线性电磁暂态数学模型。据此以一台50kW极18相永磁无刷直流电机为例,计算了发生外部单相对地和两相对地突然短路故障时的短路电流波形,并分析了发生短路时阻尼绕组对电磁暂态过程的影响,其仿真结果与实验结果吻合较好。研究结果表明,该方法可以有效地计算该类电机的暂态短路电流,可用于设计阻尼绕组和校核永磁磁钢的最大退磁工作点。     

多相永磁推进电机的外部短路分析

为了定量评估短路电流对多相永磁推进电机转子磁钢的危害,并为短路保护提供依据,建立了该类电机基于场路耦合的非线性电磁暂态数学模型。据此以一台50 kW 4极18相永磁无刷直流电机为例,计算了发生外部单相对地和2相对地突然短路故障时的短路电流波形,并分析了发生短路时阻尼绕组对电磁暂态过程的影响,其仿真结果与实验结果吻合较好。研究结果表明,该方法可以有效地计算该类电机的暂态短路电流,可用于设计阻尼绕组和校核永磁磁钢的最大退磁工作点。     

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．