用有限元法计算步进电机的磁场、转矩

随着电子计算机科学技术的发展,在电磁场分析研究的领域里,有限元法刚开始推广.本文就步进电机的磁场和转矩的计算,阐述了非线性磁场有限元数值分析.最后,列出了实际计算的方框图.     

应力/激励磁场与力磁效应关联关系研究

为了研究应力、激励磁场对铁磁材料磁化强度及磁输出的影响,本文在J-A理论模型的基础上,分别推演了恒定激励磁场条件下磁化强度与应力之间的微分关系模型,和恒定应力条件下磁化强度与激励磁场之间的微分关系模型,并对以上模型进行了数值仿真和实验验证.仿真结果表明,在恒定激励磁场下,磁化强度随着应力的增大先增大后减小;在恒定应力下...     

垂直磁场作用下电沉积数值分析与实验

对电沉积过程中磁场、电场和流场进行数值分析并利用COMSOL仿真软件进行数值求解,得到了无磁场作用和0.2T垂直磁场作用下流体流场分布、镀液中电场分布以及不同时间段镀层厚度变化特征的数值结果,并对其进行了对比分析.为了解磁场对电沉积过程的影响规律,分别在施加0、0.2、0.4和0.8T磁场作用下电沉积镍,对比实验和数值分析结果表明,镀层厚度仿真值和实验值变化趋势接近,无磁场条件下平均绝对偏差为0.443μm,0.2T磁场条件下平均绝对偏差为0.425μm.施加0.2T垂直磁场作用后,镀层的平均厚度较无磁场作用下增加了11%,与仿真结果一致,并且随着磁场强度的增加,镀层晶粒细化度、表面质量得到进一步提高.分析结果表明数值分析可以较为精确地反映磁场对电沉积过程的影响作用.     

双边定子盘式永磁发电机初步设计及其性能分析

本文对一种双边为开槽定子的永磁盘式发电机的性能进行了分析,由于电机是轴向磁场,采用三维标量位有限元法计算电机的磁场。在磁场计算的基础上,用最小二乘曲线拟合等数值方法,求得电机的电势、电流等。     

含非线性磁介质材料恒定磁场的差分离散

给出了含非线性磁介质恒定磁场中用积分泊松方程的差分离散, 该方法把求解非线性准泊松方程边值问题转化成求解线性代数方程组,在变压器、电机内电 磁场的分析与计算中具有广泛的应用.     

能量计算的双界原理及其应用

本文论述了能量计算的双界原理,分析了拉格朗日乘子对能量泛函驻值的影响,推导出了恒定磁场能量的凸泛函和凹泛函。并计算了复杂截面电流磁场能量的上、下界,以及相应的等效电感。     

采用等参单元的电机电磁场三维向量磁位有限元法

本文提出了包括任意六面体和四面体的等参单元三维向量磁位有限元法,该法可适用于电机内各种恒定磁场和涡流问题的计算,是求解三维电磁场的一种有效方法。     

地质力学磁力模型试验磁场梯度研究

地质力学磁力模型试验与离心机模型试验的核心思想类似,都是通过施加外加力场来达到增加试验材料应力水平的目的.本文根据磁性颗粒的磁场力公式,指出磁场梯度为恒定值是磁性材料受力均匀的必要条件之一.根据磁滞回试验测得的磁性材料的磁化强度,推导获得了均匀力场的磁场梯度下限值.采用数值模拟方法,计算了单圆台线圈、两同向电流对接线圈、两反向电流对接线圈这3种磁场生成方案的磁场梯度,比较分析该3种磁场梯度的均匀性,研究表明单线圈磁场生成方案所产生的磁场梯度较均匀且磁场空间较大,因此选择单线圈为磁力模型试验的磁场生成方案.     

螺管式电磁铁吸力特性的数值分析

各种类型的电磁铁吸力特性的计算是电磁铁设计计算中的主要内容.本文分析讨论了基于法拉第——麦克斯韦观点的多种电磁力计算公式,结合数值计算的特点与要求,提出了较为理想的电磁吸力数值计算方法. 本文应用有限元法,在求得电磁铁内磁场分布数值解的基础上,按文中提出的电磁吸力计算方法,获得了吸力特性的数值解,计算结果由实验予以验证. 从螺管式电磁铁吸力特性这一典型的数值分析结果出发,可将该法进一步推广应用于各种型式的交、直流电磁铁吸力特性的数值分析,在此基础上有可能构成电磁铁的计算机辅助设计的新方法.     

无界空间电磁场数值分析中的有限元法

本文应用逆矢径变换,将延展至无限远处的场域变换到一有限空间内,从而使有限元法的求解过程体现于整个无界空间,实现了有限无法在无界的电、磁场问题分析计算中的应用.并且在特定情况下,还可因变换后场域边界形状的变化进一步简化问题的求解.文中还以无界空间中典型电磁场问题为例证.实例表明,由有限元法与逆矢径变换法相组合构成的本方法简单易行,具有实用价值。     

无网格伽辽金法在施工导流二维数值模拟中的应用

针对有限元法等传统数值计算方法存在受单元网格限制、前后处理工作复杂的问题,提出应用一种数值计算方法--无网格伽辽金法,对具有简单边界条件的水利水电工程施工导流的恒定二维浅水流动问题进行了分析、计算.同时利用有限元法进行了对比计算,从流速、水位的计算结果来看,两种计算方法结果相近、误差较小,表明采用无网格伽辽金法解决此类问题是可行的.     

永磁直线振荡电机各种励磁磁场的有限元分析

采用轴对称有限元法分析了动铁芯式直线振荡电动机的磁场,编制了可视化轴对称非线性磁场有限元法分析程序,分析了各种磁场的磁力线分布,包括永磁体产生的磁场、两线线圈分别作用后的磁场、以及铁芯移动在各位置上的磁场。分析结果具有较高的精度,为合适的励磁电流的选择,提供了极大的方便。本文这些分析为进一步进行推力计算、控制线路设计提出了理论依据。     

基于场路耦合法计算爪极发电机输出功率和效率

爪极发电机磁场呈典型的三维分布,需用三维数值方法计算。文章采用三维瞬态有限元法计算爪极发电机电磁场,得到各项铁耗;采用场路耦合法计算,得到了额定负载时电励磁爪极发电机的效率,并且得到了电励磁、混合励磁爪极发电机的最大输出功率。电励磁爪极发电机输出性能实测值与计算值的一致性验证了计算结果的有效性。     

背景磁场对测G实验中扭秤的作用力矩

在周期法测量万有引力常数G的实验中,扭秤所处环境的磁场分布非常复杂.本文通过一定的理论模型,计算了磁场对扭秤的作用力矩.计算结果显示,扭秤受到的力矩与磁场的梯度和恒定磁场的大小有关,且力矩包括恒定的和随时间周期变化的两部分.     

用边界元法计算电磁场初探

本文讨论了恒定电场、磁场的边界无法的基本方程,离散并形成矩阵方程。提出了离散载流边界以求取磁场从而避免离散整个电流域的计算方法。文中还列举了一个应用实例,并将结果与有限元解进行了比较,指出了两种方法各自的特点。     

永磁非金属液体电磁泵磁场数值分析

将电磁泵体求解场域按二维平面场处理,考虑了外磁场对永磁体的磁化效应,用有限元法对永磁非金属液体电磁泵的磁场进行了数值分析,得到了该电磁泵气隙中的磁密曲线以及载流海水在气隙中流动所受到的电磁力.实验证明该数值分析的结果是准确的,这些数据为永磁非金属液体电磁泵的设计和应用提供了可靠依据,同时也说明了可用永磁体代替价格昂贵的超导磁体应用于非金属液体电磁泵的磁极设计.图7,参7.     

光泵磁共振实验中测gF值的不同方法

利用光泵磁共振法对弱磁场信号进行检测.使施加的水平恒定磁场换向准确测gF值,以及用最小二乘法求实验数据的拟合直线,再由直线的斜率计算gF值.本文对两种方法进行了分析和比较.     

低温下半导体锗的磁阻测试

本文阐述了在恒定低温(77K)下和恒定磁场下测试半导体磁阻的装置,并分别测得了n-Ge的?和?曲线.     

圆筒型无铁心永磁直线电机空载磁场解析计算

针对轴向充磁圆筒型无铁心永磁直线电机,提出一种在圆柱坐标系下基于磁荷法的空载磁场解析计算方法.利用该解析法对无铁心直线电机的空载磁场分布进行分析,得出空载磁场的轴向和径向磁场分布表达式,并结合电机结构参数,推导出电机的反电势和推力.之后分别采用该解析法和有限元法计算了某型号圆筒型无铁心永磁直线电机的空载磁场、反电势和推力.最后使用有限元法分析了负载电流对电机磁场的影响.结果表明,所提出的解析计算方法的结果与有限元结果非常接近,验证了该解析法的正确性;负载电流对永磁体表面处的电机磁场分布几乎无影响,体现了该种电机结构的优点.     

电磁层析成像系统中标量磁势的数值解法

电磁层析成像技术是一种基于电磁感应定律的工业过程成像技术,激励线圈产生的交变磁场在目标物体中产生涡流,进而产生二次磁场.接收线圈检测到感应电压后利用重建算法可以得到物场的分布信息.边界元法以积分方程为数学基础,同时采用了与有限元法相似的划分单元离散技术,将边界积分方程离散为代数方程组后用数值方法求解.边界元法在电磁层析成像技术中已有一定的应用,而基于标量磁势的边界元法使得求解过程的速度和效率显著提高.本文针对一个简化的电磁层析成像系统模型,利用3种数值方法求解目标物体表面的标量磁势,并利用Matlab编程得到仿真结果.对结果进行对比分析后,选出最优解法.