外磁场驱动的无线内窥镜磁场线圈的设计方法研究

为实现外磁场驱动的无线内窥镜所需的外部磁场,提出了外部磁场线圈的设计方法．针对人体呈圆柱状外形对目标磁场在柱坐标系中进行分解,通过目标场法（target field,TF）反解出电流密度分布,并通过离散得到实际线圈的位置和电流大小．用此方法设计了一个方案,并用有限元软件进行建模仿真,计算磁体转矩的大小,与预计的理想转矩进行了对比;同时分析了均匀磁场的范围．仿真结果表明,这样的线圈和电流分布方式可以使无线内窥镜所带的永磁体在任意平面产生均匀转矩．     

电磁感应与开关电路的结合

利用电磁感应与开关电路的结合，可获得较为广泛的运用。作者对该电路的特性进行了实验测定。     

一种自积分Rogowski线圈波形畸变校正方法

提出了一种校正自积分式Rogowski线圈波形畸变方法,该方法通过构建校正电路对Rogowski线圈忽略的电阻压降项进行补偿来实现,实验结果证实了该电路能够很好地校正波形的畸变。分析了校正后Rogowski线圈的幅频特性,结果表明：Rogowski线圈经所设计的校正电路后,上限频率保持不变,而下限频率延伸到零。     

氚增殖包层对CFETR纵场波纹度的影响研究

氚增殖包层作为中国聚变工程实验堆的核心部件之一,其主要功能是实现氚增殖,为聚变反应提供氚燃料.由于聚变反应产生的中子会使材料活化,因此,CFETR氚增殖包层采用低活化钢作为结构材料.低活化钢材料的铁磁特性会使等离子体区域产生磁场绕动影响装置等离子体运行的稳定性.针对CFETR装置开展纵场波纹度的研究,建立了磁场分析的有限元模型,计算了F28H、CLF-1等低活化钢的波纹度分布,得到了不同结构材料的磁场强度和波纹度大小,结果显示,磁饱和值较低的结构材料有利于降低磁场波纹度.本研究可以为后续包层材料的选择与优化提供一定的参考.     

肠道机器人无线供能的混合式三维发射线圈特性研究

在不同位置和姿态下，为满足肠道机器人通过无线方式稳定获取能量的需要，同时尽可能减小肠道机器人的体积，需要发射线圈具有产生空间多维磁场的能力.提出一种混合式的发射线圈结构，采用亥姆霍兹线圈对与鞍形线圈对组合的方式，其结构紧凑并可利用自身的对称性，能够通过旋转产生无死区的三维空间磁场.对两种线圈形式的特性以及组合后的特性分别进行分析.仿真和实验结果表明，在2 A电流激励下，在线圈中心处具有最低3.44%的传输效率和1 204 mW的接收功率，位置均匀性最低为88.1%,能够实现能量的空间三维覆盖.     

规范 Abelian Skyrme 带电涡旋的动力学分析

针对规范Abelian Skyrme带电涡旋模型采用不定泛函的约束变分法，得到不定泛函的临界点的存在性，进一步证明泛函的临界点就是相应Euler-Lagrange方程组的弱解.通过正则性分析，证明泛函的临界点即为Euler-Lagrange方程组的经典解.     

自积分式Rogowski线圈电参数对其频率特性的影响

Rogowski线圈具有结构简单、安装方便、检测灵敏度高、频带宽等优点。对于测量高频的脉冲电流的自积分式Rogowski线圈,灵敏度与频带宽度是衡量其性能的重要指标。在简单分析Rogowski测量原理的基础上,利用集中参数模型,给出了自积分式Rogowski线圈参数的计算公式以及线圈的传递函数。根据传递函数,利用Matlab仿真软件得到当电磁参数改变时线圈的幅频特性和相频特性。详细分析了自感、互感、内阻、分布电容以及取样电阻变化时对自积分式Ro-gowski线圈频带宽度的影响,为优化Rogowski线圈的设计提供参考。     

基于分布式发射线圈的WPT抗偏移与互操作性研究

无线电能传输系统中接收端与发射端之间相对位置的偏移会在一定程度上影响系统传输效率,笔者从耦合机构的全范围抗偏移性、互操作性2个方面进行研究,提出一种多对一的耦合模式,发射线圈类型为平面分布式发射单元线圈组合,对不同的接收线圈类型、轴向偏移工况和旋转偏移工况的位置模态研究分布式发射线圈的开启模式,实现接收线圈的互操作性和大范围全方向的抗偏移性。为提高分布式发射线圈的自由度,提出分布式串联控制逻辑电路,并对发射线圈串联连接工况下的谐振参数进行设计以减少交叉耦合影响。结合分布式发射线圈的磁场特性和基于LCC-S谐振拓扑的拾取电压检测法,提出接收线圈位置检测的搜索策略。搭建实验装置,综合所有位置的轴向偏移及旋转偏移,平面式接收线圈的最大效率波动为3.3%,垂直式接收线圈的最大效率波动为5.57%,螺线管式接收线圈的最大效率波动为4.45%,实验结果表明,其具有良好的抗偏移特性与互操作性,验证了系统的可行性、高效性。