复合式磁力耦合器的设计与试验研究

为有效解决硬岩掘进机启动冲击振动较大和经常性过载工作的问题,提出一种基于柔性传动技术的复合式磁力耦合器。根据新型复合式磁力耦合器的结构特点,应用化"场"为"路"的方法,建立了气隙磁场的计算公式;基于电流叠加性,将电流折算到铜导体表面,并沿圆周方向对感生电动势进行积分,建立了空间磁场的电磁扭矩模型。为了验证理论分析的正确性,设计并制造了一台1∶2样机,对其机械性能进行了仿真分析及试验测试。结果表明:当转差率相同时,理论值、仿真值及试验值三者之间的差距小于10%;在同等体积条件下,相较于普通双盘式磁力耦合器,复合式磁力耦合器传递的扭矩增大了30.7%;与配备相同容量异步电机的硬岩掘进机相比,配备复合式磁力耦合器的硬岩掘进机的线性工作区域较宽,机械特性较软,因此过载保护能力更强。此项研究也可为承受大启动冲击和经常性过载的机械设备的设计和应用提供参考。     

以磁致伸缩原理为基础的光纤磁场传感器的最新进展

本文重点研究1990年以来以磁致伸缩原理为基础的光纤磁力测量方面的发展,最新实验结果表明:所测磁场频率范围是从直流到交流的1Mz;频率在34Hz时分辨率为O.07PT;1Hz时分辨率为10PT。论述的主要内容包括原理、基本装置、传感器的品质因数及提高灵敏度的方法。介绍首次探测人体磁信号(心磁图)的光纤磁场梯度计,及多通道光纤磁强计在港湾航线的应用。     

一种结构新颖的微带前向耦合器设计及其应用

定向耦合器在微波系统中应用广泛,而关于前向耦合器的研究甚少.介绍了一种中心频点在2.45GHz的微带线前向耦合器设计方法.该方法通过引入两条耦合平行线和不对称延迟线,既提高了耦合平坦度和隔离度,也避免了传统设计中因渐变线的引入而导致结构尺寸变大的缺陷.同时,基于该前向耦合器设计加工了一种探测流动溶液微弱介电特性改变的多端口射频电路,实验结果证明了该耦合器的可靠性.     

基于变磁力单元的磁力控制方法及数值研究

为提高永磁吸附式管外壁爬行机器人运行过程中的吸附力稳定性,解决吸附能力与运动灵活性之间的矛盾,对变磁力吸附单元结构进行了研究.通过建立变磁力吸附单元有限元模型,并分析圆柱磁体的旋转角度和衔铁气隙距离对磁吸附力的影响,应用MATLAB软件拟合出磁力控制函数的数学模型.运用此数学模型控制伺服电机,使任意气隙间距下都反馈出相应的伺服电机旋转角度,进而控制磁吸附力大小,保证机器人爬行过程中磁吸附力的稳定.通过测量实验,表明此磁力控制方法可行有效.     

多盘柔性转子系统的磁轴承刚度和阻尼设计

转子振动主动控制的本质就是通过主动控制力给系统引入附加的刚度及阻尼,以达到减少系统的不平衡响应,使系统稳定的目的。而磁悬浮轴承则是施加这种主动力的理想设备。文章讨论了磁力轴承的附加刚度和阻尼的设计。     

无航向基准时数字式磁罗盘的自差校正

针对某无人驾驶飞艇中安装罗盘吊舱的工作状态,提出适合于野外作业环境无外部航向基准时数字磁罗盘的自差校正方法.通过分析自差产生的原因以及硬铁和软铁磁力对自差的不同影响,采取了粗校和精校两步走的策略.先用磁力畸变特性进行硬铁校正,再把自差当作小量,分别采用最小二乘法、递推最小二乘法和卡尔曼滤波器进行剩余硬铁磁力和软铁系数的估计.通过HMR3300数字磁罗盘的自差校正实验,表明该方法能提高罗盘在干扰磁力下的测量精度,在载体倾斜小于5°条件下,航向角测量精度由原来的6°提高到1°.     

2×2单模光纤定向耦合器

介绍了工作在１．３μｍ波长的２×２单模光纤定向耦合器。阐述了耦合器的工作机理、研制工艺、性能测试结果及其基本应用。     

感应电机转子磁链自适应观测器的研究与仿真

介绍了自适应控制原理应用于系统状态观测器的方法,应用MRAS设计了感应电机的转子磁链观测器,并在矢量控制系统上对控制算法进行仿真,给出了仿真波形。     

磁力搅拌法在变压器油气分离中的应用

本文对现有的变压器油气分离技术进行了介绍,发现现有的油气分离技术均存在脱气效率低、影响因素多等问题,在此基础上研究了磁力搅拌法作用下的新型动态顶空平衡脱气法。详细介绍了磁力搅拌法基本原理、设计了基于ARM处理器的PWM信号产生、电机驱动电路等控制系统,经实验验证,磁力搅拌法有利于提高油气分离的效率。     

磁力除垢机理的实验研究

目前,磁力除垢在国内外应用比较广泛,但对磁力除垢机理的研究,从本世纪40年代开始,各国科学工作者进行了许多工作,一直没有得出结论。 本文从流体条件的判定出发,找出流体是否适合磁力方法去垢,并对磁力除垢的机理进行了实验研究。     

均匀磁场中平面载流线圈所受的力和力矩

对任意形状平面载流线圈垂直于均匀磁场的情况，给出了线圈所受磁力和磁力矩的一种推导方法．     

利用GMI效应表征FeCuNbSiB薄带的磁结构

介绍了利用GMI效应表征540℃加不同加张应力退火的FeCuNbSiB薄带的磁结构,并结合磁力显微镜观测法进行分析。实验结果表明:该样品具有横向易磁化结构和纵向易磁化结构的复合结构,随着应力的增大,横向各向异性场呈线性增大,这跟其他研究者的研究结果相一致。采用GMI效应表征软磁材料磁结构的方法是传统磁结构表征方法的一个有益补充。     

脉冲强磁场用于金属弯管工艺初试中的理论分析

在本文中,我们捉出了用扇形螺线管线围绕在金属管上,在该线圈中通以强大的脉冲电流从而产生脉冲强磁场使金属管受到一很大的磁力矩,该磁力矩足以克服金属管的屈服强度达到弯曲成形的目的.本文对我们提出的模型进行了磁力矩的理论计算并通过实验得到了证实。     

磁力传动机构设计及传递力矩计算方法的研究

磁力传动机构是近年来得到广泛应用的新型驱动机构,本文首先分析磁力传动机构设计的主要内容和设计方法方面存在的主要问题,分析讨论几种磁力耦合传动机构传递力矩计算方法的局限,介绍了平面轴向、同轴径向磁力耦合传动机构传递力矩的工程计算方法及其在纺织机械中的应用设计实例.     

磁悬浮止推轴承控制系统的分析与设计

介绍了磁力轴承的主要特点及应用,并以一磁悬浮止推轴承模型作为研究对象,建立了系统的数学模型。应用状态反馈法及数字控制技术进行了控制系统设计,设计了控制系统调节器,并给出了实验结论。     

基于光纤熔融拉锥过耦合器和光纤光栅的振动检测研究

介绍了一种用光纤光栅（FBG）作为传感器,以光纤过耦合器作为斜坡滤波器检测振动信号的方法,并给出了光纤过耦合器的输出特性和光谱;通过对光纤过耦合器两路输出光功率的计算,得出在过耦合器一段单调周期内计算结果与波长具有很好的线性关系,同时也阐明了可以根据功率的变化来检测振动信号。设计了一套用于检测振动信号的解调系统,通过实验证明该系统在正弦激励下具有较好的响应。     

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。     

微机控制系统中的干扰问题与光电耦合器的应用

分析了微机应用系统中的干扰问题，从实用角度介绍了有效抗干扰方法，同时介绍了光电耦合器的抗干扰应用实例。     

无线能量传输耦合器测试平台的研究与实现

为满足对耦合器的频繁、大量实验测试需求,获取最优无线能量传输耦合器,本文提出并实现了一种便捷的无线能量传输耦合器测试平台,该测试平台提供了耦合器测试所需的各类相关环境,能够实现对输入端、输出端电压电流的实时监测,并具有人机界面对被测试的耦合器进行理论仿真、性能评估等,可大幅降低耦合器设计的复杂度。借助该测试平台,本文完成了一种应用于水下非接触式无线能量传输的耦合器的制作,实验结果证明了该测试平台的有效性与通用性。     

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.