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高温超导励磁低温超磁致致动器优化设计
低温超磁致材料 场耦合叠代有限元 高温超导体 遗传算法
2008/8/22
在研究低温超磁致材料(cryogenic giant magnetostric- tive materials，CGMM)磁-机-电的场强耦合特性和高温超导材料带(high temperature superconductor, HTS)各向异性的基础上，设计了高温超导励磁的低温超磁致致动器。结合有限元场耦合计算方法，利用遗传算法进行了优化计算，计算结果表明，可以找到一个最佳位置，在超磁致材料性能...
电磁继电器作为控制元件被广泛应用于各种电子设备和系统。保证电磁继电器之间及其与系统中其它组件之间的电磁兼容性是系统可靠运行的重要环节之一。该文针对以往电磁继电器生产厂家一直没有给出继电器产品的电磁兼容性指标问题，建立了电磁继电器在不同方向恒定磁场干扰下的矢量磁位有限元数学模型，并采用ANSYS软件分析给出了电磁继电器对空间磁干扰的最敏感方向，研究了该敏感方向下恒定干扰磁场B的大小与继电器静态特性的...
舰船钢板地电流通过地回路公共阻抗在不同电气电子设备之间形成电磁干扰，严重时将使敏感设备无法正常工作，因此必须对舰船钢板地电流的分布和传播方向进行深入研究。该文指出了确定单频率点钢板表面电流方向的旋转法不适用于频率扫描测量，提出了一维3次测量和二维2次测量确定钢板表面电流方向的新方法，并经电流集中效应理论分析及实艇实验进行了验证。实验时，只需计算出钢板表面磁场的方向，然后根据电流与磁场的垂直关系即可...
减少交流损耗可以通过带材的扭绞、铠装层采用合金材料或在芯线之间引进一个电阻层来实现。为了研究高阻值基体材料对交流传输损耗的影响，准备了6个具有不同合金基体的Bi2223带材。在77 K下，测量了6个样品基体的电阻率，研究了Ag合金基体对Bi-2223带材交流传输损耗的影响。研究发现，在I0
为了寻求永磁悬浮导轨磁力的简便算法，基于由磁荷法和虚位移法给出的永磁磁力数值积分公式，结合两块平行矩形截面永磁体及永磁导轨结构特点，推导出永磁悬浮导轨解析磁力模型；根据介质分界面为平面的电流镜像法，得到了永磁体在铁磁体中的镜像，分析了永磁导轨的悬浮磁力和导向磁力。模型分析表明：两块截面平行永磁体的磁力分别与永磁体剩磁的平方和永磁体的纵向长度成正比，磁力随永磁体的横截面增大而增大，随永磁体的间距增大...
磁性材料在电磁结构中广泛应用，而传统(标准) 部分元等效电路(partial element equivalent circuit，PEEC)方法对包含磁性材料的各种结构进行分析时已无能为力。针对基于几何平均距离和空间磁介质均匀化处理的新型磁性PEEC建模方法(magnetic PEEC，MagPEEC)，该文提出使用同轴电缆解析计算以及大型钢板耦合与邻近效应实验对该建模方法进行验证。利用解析法对...
为准确计算无刷双馈电机的暂态或稳态特性及其相应的磁场分布，提出一种场路耦合运动问题的二维时步有限元方法。其特点是：铁心饱和以及转子导条集肤效应可以直接在场的计算过程中加以考虑；采用的电路方程可以方便地处理无刷双馈电机定子绕组和转子端环的各种特殊连接方式，电压源可以是任意电压波型；三维端部效应可以通过传统的方法在电路参数中加以修正；采用耦合与约束方程来处理转子转动问题，而无须不断地对转子重新进行刨分...
提出一个有效提取片上互连线频变电感参数的方法。该方法不需要把导体段进行细丝化离散，而是通过积分方程的离散，将求解三维准静态磁矢位的问题转化为多体问题，进而应用快速多极方法(fast multipole method，FMM)来提取片上互连电感参数。该方法能够更加准确的反映导体电流的不均匀分布，快速准确的计算出结构复杂的互连线电感参数。计算结果与基于电路模型法的Fasthenry进行比较，结果证明本...
直流偏磁状态下电力变压器铁心动态磁滞损耗模型及验证
电力变压器 直流偏磁 动态磁滞损耗 Jiles-Atherton模型 遗传算法
2008/8/21
直流偏磁状态下，电力变压器的附加损耗显著增加，试验测量得到的变压器空载损耗不能充分表征铁心实际损耗。为正确评估变压器铁心可能出现的过热问题，有必要建立其准确的数学模型。该文在Jiles-Atherton基本磁滞模型的基础上，从能量平衡原理出发，考虑铁心在交流状态下的涡流损耗和异常损耗，建立了合理可逆磁化系数条件下，以磁通密度作为输入量的铁心动态磁滞损耗模型。利用遗传算法提取试验变压器铁心在正常工作...
考虑附加涡流损失的超磁致伸缩执行器动态模型
超磁致伸缩执行器 附加涡流损失 动态模型 Terfenol-D棒
2008/8/21
超磁致伸缩执行器在高频下工作时，能量损失不仅包括磁滞损失、Terfenol-D棒涡流损失，还包括Terfenol-D棒附加涡流损失。该文考虑到执行器的惯性、阻尼、Terfenol-D棒涡流损失及附加涡流损失，建立了超磁致伸缩执行器的动态模型。其磁滞特性由Berqvist和Engdahl磁滞模型来描述，材料非线性由输入到模型静态实验数据体现。模型求解使用有限差分方法，在Matlab/Simulink...
针对金属导体部分元等效电路模型的渐近波形估算(waveform evaluation, AWE)方法缩减的数值病态问题，提出使用基于Krylov子空间的Lanczos算法对系统模型进行缩减，将直接矩量显式计算转化为间接矩量隐式计算，将主导极点的抽取转化为主导特征值的抽取，并对系统近似误差限和程序自动终止准则进行了分析计算。在此基础上，给出了独立于频率之外的简化等效电路模型，得到了解耦电阻电感参数，...
对电磁-永磁混合磁悬浮系统的悬浮刚度问题展开研究，基于混悬系统的力学模型，导出了悬浮刚度与永久磁铁的厚度、截面积、材料特性等因素及PID控制中的比例系数之间的约束关系，说明悬浮刚度大小对于混合磁悬浮系统控制功耗的影响，并分析了最优线性度下的最优悬浮刚度及最优比例系数的取值问题。分析结果表明，选取合理的永久磁铁结构及比例系数能提升系统的悬浮刚度，合理地增加悬浮刚度能降低混悬系统的控制功耗，同时提高系...
多层导电结构厚度电涡流检测解析模型及实验验证
多层导电结构 厚度检测 电涡流检测 解析模型
2008/8/20
从准静磁场条件下的Maxwell方程组出发，采用矢量磁位法，推导了位于任意多层导电结构上方圆柱型电涡流探头的阻抗解析模型。在阻抗计算中引入符号运算法求解矢量磁位表达式系数，大大减小了程序计算量，提高了程序效率。将阻抗解析模型应用于单层和两层导电结构厚度检测，分别研究和分析了单层厚度、铝基体上铜涂镀层厚度及铜基体上铝涂镀层厚度变化对探头阻抗变化的影响规律。仿真及实验结果表明，所推导的理论模型正确，可...
超磁致伸缩材料内部磁场特别及材料参数对其影响分析
超磁致伸缩材料 内部磁场分布模型 开尔文-贝塞尔函数 材料特性参数
2008/8/20
基于麦克斯韦方程和压磁理论建立了超磁致伸缩材料棒内的磁场分布模型，导出了含有材料磁弹性参数的超磁致伸缩材料棒磁场分布函数，讨论了材料特性参数对材料内部磁场和材料内部涡流损耗的影响。结果表明，材料内部磁场不仅与外激励磁场有关，而且与材料的压磁系数、杨氏模量及相对磁导率有关，同时材料内部磁场与外激励磁场间具有滞回特性；考虑材料特性参数时材料内部的涡流损耗达到最大值所需的材料半径，将大于不考虑材料特性参...