锰锌铁氧体的磁损耗研究

应用功耗图示分离法研究了锰锌铁氧体在不同频率、掺杂、磁感应强度和温度下磁损耗的3种组成成分及其变化情况．结果表明：掺杂适量CaO、SiO2的锰锌铁氧体不仅其涡流损耗比重大大下降,而且磁滞损耗也大为降低;在一定温度范围内,烧结温度对样品的功耗影响不大;在低频率段,仍然存在剩余损耗．     

铁氧体材料的磁滞损耗特性

对偏转磁芯所用的铁氧体材料的磁滞损耗特性进行了分析，介绍了磁滞回线测量的方法原理，由测试结果可计算出磁滞回线面积。得出磁滞损耗功率与频率、磁通密度及温度的经验公式。对磁滞回线中涡流的影响进行了讨论，指出目前应用的偏转频率下，在磁芯损耗中磁滞损耗占主要部分。     

纳米SiO2对功率铁氧体材料磁性能的影响

研究了添加纳米SiO2对MnZn功率铁氧体材料磁性能的影响，并用AES和SEM对功率铁氧体材料的微结构和晶界进行了研究，结果表明晶界电阻率和功率损耗依赖于纳米SiO2加入量，加入的纳米SiO2量有一个最佳值．加入适量的纳米SiO2有助于降低MnZn功率铁氧体的功率损耗，其原因在于Si原子阻止了Nb原子和Ca原子进入铁氧体材料的晶格，与Nb原子和Ca原子一起富集到铁氧体材料的晶界处，形成具有高电阻率的晶界层，降低了铁氧体材料的涡流损耗．     

变压器空载损耗中的涡流损耗和磁滞损耗研究

本文分析了变压器空载损耗中涡流损耗常见的计算方法和磁滞损耗常见的计算方法;在涡流损耗计算方法中重点介绍了漏磁场法计算涡流损耗和利用有限元法计算绕组中的涡流损耗;在磁滞损耗中介绍了三维涡流场磁滞损耗计算方法;最后给出了降低变压器涡流损耗和磁滞损耗的现实意义。     

降低软磁铁硅铝磁粉芯损耗的研究

为制备高性能的软磁铁硅铝磁粉芯,研究了降低铁硅铝磁粉芯损耗的方法.采用扫描电镜、金相显微镜、B-H分析仪检测样品的内部结构、形貌、磁性能.研究结果表明,压制后的退火处理是降低铁硅铝磁粉芯损耗的关键,增加热处理温度能够有效地降低磁粉芯的涡流损耗和磁滞损耗,过高的热处理温度会增大涡流损耗,最佳的热处理温度区间为660~720℃;添加绝缘剂能够有效地提高磁粉芯的电阻,降低其涡流损耗,对磁滞损耗的影响不大;增大成型压力可降低铁硅铝磁粉芯的损耗和矫顽力,最佳的成型压力为1 800 MPa.     

锰锌铁氧体瑞利常数与掺杂、温度和磁场的关系

实验测量了锰锌铁氧体Zn2 0.5Mn2 0.5Fe3 2O4的磁导率虚部随外加交流磁场的变化关系,进而得到了锰锌铁氧体瑞利常数η的大小.样品叩值随温度、外加直流磁场以及掺杂的变化关系:在290～370 K范围内,η随温度升高而上升;当外磁场从零增大到79.570 kA/m时,η由大逐步减小到0;掺杂w=0.02%的SiO2、w=0.06%的CaO能使样品的η值从掺杂前的63.542 7 m/A降低到32.881 8 m/A.研究结果表明,在功耗谷底附近温度区域,磁滞损耗是一个不可忽略的功耗因素,要进一步降低谷底附近的功耗,降低材料的磁滞损耗是一个相当重要的方面.此外,注意掺杂对磁滞损耗的影响也应是一个需要考虑的因素.     

MnZn铁氧体添加剂的研究

MnZn铁氧体是一种十分重要的磁性功能材料，在电子信息行业中有着广泛应用，而添加剂是改善MnZn铁氧体材料性能的重要一环。文中概述了MnZn铁氧体在电子信息行业中的应用以及MnZn铁氧体的发展趋势，然后介绍了不同添加剂在MnZn铁氧体材料中的作用，同时分析了一些典型的添加剂CaO、TiO2、MoO3与V2O5对MnZn铁氧体材料性能的影响及其作用机理。     

基于修正Bertotti模型的变压器铁心谐波磁损耗计算与验证

针对谐波激励下变压器磁损耗计算问题,对传统Bertotti模型进行改进,使其适应于复杂谐波工况下损耗计算,并完全按照实际变压器的要求,设计制造了变压器叠片铁心模型,搭建了谐波激励下变压器磁损耗测试平台,对改进的Bertotti模型的正确性及精确性进行验证,并对谐波激励下磁滞损耗和涡流损耗的分布规律进行研究.首先,基于简化的Bertotti模型,采用铁心工艺系数,获得了正弦激励下变压器磁损耗分离数据,并通过对不同频率下磁滞损耗和涡流损耗的确定,发现低频段磁滞损耗占绝大部分,随着频率的增加,磁滞损耗所占比例降低,涡流损耗占据了主导地位;其次,引入修正因子,综合考虑谐波相位、谐波含量以及谐波阶次的影响,对磁滞损耗和涡流损耗进行修正,实现了谐波激励下磁损耗的计算.通过测量与计算结果的对比分析,损耗误差保持在5%以内,满足工程所需的精度要求,验证了模型的正确性.所得结果和结论有助于谐波激励下磁损耗的研究,为变压器的优化设计以及产品性能的提高提供了必要的数据支撑.     

精矿粉和Mn3O4制备类PC30 MnZn铁氧体

采用传统氧化物工艺,用精铁矿粉代替Fe2O3、用Mn3O4代替MnCO3制备出高性能功率软磁MnZn铁氧体,研究了精铁矿粉和Mn3O4制备MnZn铁氧体的固相反应及预烧温度、烧结温度和掺杂对样品磁性能的影响,选择合适的配方及制备工艺,用精铁矿粉和Mn3O4可以制备出综合性能达到日本TDK PC30材料性能水平的功率软磁MnZn铁氧体。此项目研究成功可使功率铁氧体成本大幅下降,促进精铁矿资源深度开发,具有显著的社会经济效益。     

电工设备铁心磁滞损耗改进模型

为了精确计算电工设备铁心的磁滞损耗,分析了磁滞回线面积与频率、磁滞损耗之间的关系,确定了以频率为变量的计算参数。基于所得结论提出了一种新的磁滞损耗模型的改进方法,并分别对经验Steinmetz公式和经典Bertotti分离模型进行了改进。通过对不同激磁频率下软磁复合(soft magnetic composite,SMC)材料磁滞损耗的模拟,对改进方法的有效性和实用性进行了验证,为SMC材料在工程应用中的磁滞损耗计算提供理论依据。     

超磁致伸缩材料内部磁场与涡流损耗理论分析

在对纵向激励磁场中超磁致伸缩材料进行分析的基础上,利用Maxwell's方程建立了用Bessel函数描述的超磁致伸缩材料内部磁场分布函数,由Bessel函数解析方法确立了超磁致伸缩材料内部磁场Kelvin表达式.通过对材料内部磁场分布的定性分析,得出内部磁场具有典型滞回特性.利用磁能理论对材料内部涡流损耗进行了初步理论分析,得出由Kelvin函数表示的材料内部涡流损耗表达式.并对激励频率、电导率、材料半径等因素对涡流损耗的影响进行了初步讨论,为超磁致伸缩材料参数的选取奠定了基础.     

钴铁氧体的溶胶凝胶燃烧法制备及其物性检测

通过溶胶凝胶燃烧法制备了钴铁氧体（CoFe₂O₄）纳米颗粒,并通过压片退火成型.XRD图谱显示样品成分无杂相.通过介电测试仪和振动样品磁强计测试了样品在室温下的介电性能和磁性能.试验结果表明,其介电常数和损耗都随着频率的变化而变化并展现出频散的行为,在低频范围内随着频率的增加而急剧减小,在高频范围内减小不明显.此外,其磁滞回线显示该类材料的饱和磁化强度、剩余磁化强度和矫顽力场分别为81.8 emu·g^-1,29.4 emu·g^-1和834.9 Oe.样品展现出良好的磁性能.     

基于电磁-温度耦合方法的永磁驱动器温度场分析

基于电磁-温度场耦合方法,分析了盘式永磁驱动器的温度场.基于电磁场解析计算建立了盘式永磁驱动器的电磁场解析模型,推导了涡流损耗公式.计算了热阻和散热系数,并以涡流损耗为热源,建立了盘式永磁驱动器等效热网络模型.预测随负载变化时盘式永磁驱动器的涡流损耗和铜盘温度的变化.解析结果与有限元结果比较表明:基于电磁-温度场耦合方法所建立的电磁场解析模型和温度场解析模型能快速、准确地预测涡流损耗和铜盘温度.     

推力磁轴承转子系统温度场

以实心铁芯涡流损耗及线圈铜损耗为主要热源,研究了推力磁轴承转子系统的电磁场、温度场及电磁场-温度场耦合效应.给出了基于电磁场-温度场耦合的轴对称温度场有限元求解方法.研究表明,造成系统温升的主要原因是推力磁轴承实心推力盘的涡流损耗.     

Core loss analysis of Finemet type nanocrystalline alloy ribbon with different thickness

Nanocrystalline soft magnetic materials are widely used in power electronic applications due to their high permeability,magnetization and low core loss.In this paper,Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(15.5)B_7(at%)nanocrystalline alloy ribbons,with ultra-thin thickness of 14μm,and also 18 and 22μm,were prepared by a planar flow casting method with a single roller device.Soft magnetic properties of these ribbons were analyzed after nanocrystallization annealing.The experiments were conducted on toroidal samples using IWATSU B-H Analyzer over a frequency range of 10–100 kHz,at induction amplitudes of 100–500 m T,at room temperature.It was found that the excess eddy current loss P_(ex)was the dominant factor in the overall core loss above 10 k Hz.The toroidal samples made of the 14μm thickness ribbon exhibit very low total core loss of 48 W/kg at a frequency of100 kHz and magnetic flux density of 300 mT.The ratio of the P_(ex)was up to 89%at 100 kHz.The ribbon with lower thickness exhibits lower P_(ex)and therefore lower total core loss.The domain structure evidences were found.It indicates that the ribbons with small thickness are preferable for application in high frequency condition.     

电磁-温度耦合条件下推力磁轴承涡流损耗分析

针对一类以实心推力盘为主要热源的电磁轴承转子系统,研究了电磁-温度耦合条件下从线圈加电到稳定运行整个过程中的电磁场,给出了电磁场涡流损耗的解析计算方法．通过将实例的计算结果与有限元方法及实验结果对比表明,采用该解析计算方法可简单、快捷及准确地解决系统初步设计时的参数选定问题．     

感应式热水器磁热耦合分析

根据液体感应加热和金属体感应加热原理的相似性,推导液体感应加热磁场、涡流和温度场分布方程,建立感应式热水器数学模型.根据数学模型,设定磁场和温度场的边界条件、模拟材料随温度变化特性并建立系统供电电路模型,重点利用分步迭代法进行磁热耦合计算.得出加热体的磁场分布、温度场分布、涡流功率密度,以及发生集肤效应区域提供系统主要能量和控制磁力线逸散能提高加热效率的结论.最后,根据仿真模型预测加热效率,提出系统优化设计方案.     

塑料制品的电磁涡流检测研究

电磁涡流检测的理论基础是电磁感应,根据其原理仅适合具有导电、导磁的金属材料,对不具有导电、导磁性的其它材料,无法进行电磁涡流检测。在塑料树脂原料中掺入少量纳米纯铁粉与铁硅硼形成复合材料,由于纳米材料独特的电磁特性,复合材料的磁导率发生了显著变化,也可以产生涡流效应。通过试验,得到了这一复合材料涡流检测灵敏度随激励频率变化的关系,并对该复合材料的涡流检测灵敏度与铜、铁、铝、纯树脂等材料进行了比较,还对复合材料进行了裂纹涡流检测试验。试验表明,复合材料可以与其他金属材料一样进行电磁涡流检测。