应用于磁场计算的高阶叠层有限元

本文给出了四阶叠层三角元的叠层系数与插值函数节点值之间的线性变换公式，然后用四阶叠层三角元导出了泊松方程边值问题的离散格式，并给出了单元顶点或及重心的场量计算公式。最后通过具有解析解的二维恒定磁场问题的计算实例，比较了一至四阶叠层元的计算精度、内存及ＣＰＵ时间。     

应用于磁场计算的高阶叠层有限元

本文给出了四阶叠层三角元的叠层系数与插值函数节点值之间的线性变换公式，然后用四阶叠层三角元导出了泊松方程边值问题的离散格式，并给出了单元顶点及重心的场量计算公式。最后通过具有解析解的二维恒定磁场问题的计算实例，比较了一至四阶叠层元的计算精度，内存及ＣＰＵ时间。     

电机内二维非线性磁场问题的计算——有限元法和有限差分法的比较

文献[1]已较详尽地分析和比较了应用有限元法、有限差分法计算电机内二维线性电磁场问题时,各自的特点和适用范围。本文对用有限元法、有限差分法计算电机内二维非线性恒定磁场问题进行分析、比较。如文献[1]所述,N.A.Demerdash,T.W.Nehl等在进行这种比较时,所采用的方法及度量计算的标准是不适当的。他们采用的比较方法是,在相同的单元(网格)数下比较两种方法所需要的计算机存贮单元数及计算时间。然而,在相同的单元(网格)数下,两种数值方法计算电机内的电磁场问题时,各量达到的精度是大不相同的。因而,这种比较实际上是在不同的精度下进行的。此外,他们又采用了对单台装置所测得的试验值作为度量两种方法计算精度的标准。文[1]已经指出,试验值本身是随     

改进埃特金插值理论在智能变电站中的应用

分析了电子式互感器数据同步采样方面的问题,指出了二次插值理论和三次样条插值理论同步算法的不足。只有当数据采样频率较高时,才能使二次插值误差精度得到明显提高。三次样条插值的边界问题使计算过程变得复杂、计算量显著增大。提出了一种基于改进的三阶埃特金插值理论的同步算法,并对该算法的误差进行了理论分析和仿真。仿真验证结果与理论分析基本吻合。不同运行状态下,基波和各次谐波幅值及相角误差精度均满足IEC60044-8标准规定。改进后的三阶埃特金插值计算量小、精度高,在微机测量装置中易于实现,适于实际应用。     

高阶叠层三角元与Lagrange元的联系

本文从局部和整体上分析和总结了高阶叠层三角元的数学结构，特别是它与Ｌａｇｒａｎｇｅ元（Ｌ型元）的联系与区别；同时给出了ｐ＝４时可能的Ｃ＾０叠层三角元的一般形式和结构。应用作者提出的简单叠层元，给出了ｐ＝３时泊松方程混合边值问题的离散格式和计算细节，以及应用于二维恒定磁场问题时的场量计算公式。     

高阶叠层三角元与Lagrange元的联系

本文从局部和整体上分析和总结了高阶叠层三角元的数学结构，特别是它与Ｌａｇｒａｎｇｅ元（Ｌ型元）的联系与区别，同时给出了ｐ＝４时可能的Ｃ０叠层三角元的一般形式和结构。应用作者提出的简单叠层元，给出了Ｐ＝３时泊松方程混合边值问题的离散格式和计算细节，以及应用于二维恒定磁场问题时的场量计算公式。     

二维有限元法与磁路法结合计算C型电磁铁的饱和磁场

本文以C型电磁铁为例,介绍了二维开区域磁场的两种计算方法:人为划定边界的二维有限元法和有限元递推法,并详细论述了计算C型电磁铁饱和磁场的一种简化算法:二维有限元法与磁路法相结合的方法。计算结果表明,这种方法的精度能满足工程实际计算要求。     

用双标量位法计算三维恒定磁场

本文采用双标量法对回旋加速器三维恒定磁场及变压器三维漏磁场进行了计算,计算结果和实测结果及二维计算结果进行了对比,给出了对比曲线.结果表明了三维双标量位方法和程序的正确性.     

无刷直流盘式电机涡流计算

盘式电机的磁场是一个复杂的三维磁场,采用传统二维磁场有限元法来计算盘式电机定子绕组涡流损耗结果相差很大;若采用三维磁场有限元法来计算则会浪费大量时间,介于这两点,该文提出一种参数化建模的分环法,即把三维磁场的盘式电机转化为多环的二维磁场直线电机,理论上可把盘式电机分割为无数个沿着径向叠加的直线电机,即可节约计算时间,又能提高计算精度,随后所设计的11 kW无铁芯定子绕组无刷直流永磁盘式电机样机实验结果也证明了理论计算和工程设计的准确性、可行性和计算过程的快速性,为后续进行电机进一步优化设计奠定了基础.     

基于历史与磁检测信息的永磁同步平面电机定位方法

通过检测永磁同步平面电机固有的空间磁场实现平面三自由度定位,能够简化运动位移传感器的结构布局,对电流相位的确定和运动控制的精度实现具有重要意义.然而,由于磁场空间分布的非线性,若直接采用常规的数学方法计算三自由度位移,会导致问题极其复杂且求解精度低.本文从信息融合的角度,运用电机运动的连续性与惯性,提出一种顺序求解算法,可实现平面三自由度位移的高精度、快速求解.该算法基于电机的历史位移和磁场检测信息,解决了原方法由于计算模型限制导致的收敛速度慢的问题.这种基于顺序求解的定位方法较原方法提高了位移分辨率和计算效率,为实现永磁同步平面电机的高精度运动控制铺平道路.     

脉冲功率源用高耦合度储能电感研究

在电感储能型脉冲功率源中耦合电感是关键。首先从STRETCH Meat grinder 电路出发,阐明了高耦合度电感的概念,然后通过分析影响耦合度的关键因素给出了高耦合度储能电感的模型,并对耦合电感的电感量和磁场的计算进行了数学推导。为了进一步的了解耦合电感的磁场分布情况,本文对其进行了有限元仿真,得到了耦合电感的磁感应强度分布云图和能量分布云图,考虑到漏磁的存在,在文章的最后还对耦合电感的漏磁进行了仿真计算。通过本文的研究能够为脉冲功率源用高耦合度储能电感的优化设计提供一定的理论依据。     

Higher‐order CN‐FETD method for analysis of microwave circuit structures

In this paper, the hierarchical high‐order basis functions on tetrahedrons are introduced to the Crank–Nicolson (CN) finite‐element time‐domain (FETD) with the 3D Maxwell equations for analysis of the microwave circuit structures. Whitney 1‐form high‐order hierarchical basis functions are used to expand the electric field and Whitney 2‐form high‐order hierarchical basis functions for the magnetic field. The CN scheme is employed in the FETD method to lead to an unconditionally stable algorithm. Numerical results were presented to demonstrate the accuracy and efficiency of the proposed high‐order CN‐FETD method. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

Computational Accuracy Enhancement in Magnetic Field Analysis by Using Orthogonalized Infinite Edge Element Method

Electromagnetic phenomena intrinsically spread over an infinite region. Thus, efficient handling of open boundaries is one of the main issues in electromagnetic field computations. This paper deals with the orthogonalized infinite edge element method that efficiently performs precise analysis of the infinite region. In this method, several parameters are used to achieve high accuracy. As one of the parameters, we focus on the reference point and investigate the effect of its position setting on accuracy. We also evaluate the accuracy of the calculated magnetic field in the far region. By applying boundary element method as postprocessing, it is found that high computational accuracy in the region can be effectively achieved.     

永磁体磁特性参数测量分析方法的研究

本文以奈形永磁体为研究对象,研究永磁体磁性参数（剩磁、矫顽力）的测量分析方法。该测量分析方法分为两步,第一步通过磁场测量系统采集得到永磁体外部空间磁感应强度,采用数据压缩算法对采集的数据进行处理,把处理后的数据点作为特征点;第二步建立永磁体三维有限元模型,在建立有限元模型时,对永磁体剩磁和矫顽力设定一个初始值,通过有限元软件仿真计算,得到永磁体在特征点上的磁感应强度的计算值,通过将采集的特征点值和模型计算值做比较,得到误差的大小,当误差大于设定的范围,修正模型的剩磁和矫顽力值,重新仿真计算,判断误差的大小,如此迭代直到误差小于设定的范围,迭代过程结束,这样就得到了永磁体的剩磁和矫顽力。本文所提出的方法对已充磁的永磁体磁性参数（剩磁、矫顽力）的测量具有一定的实用价值。     

工频磁场作用下电能表锰铜分流器 感应电流的仿真分析

锰铜分流器作为单相智能电能表的电流采样装置,在工频外磁场干扰下会产生感应电流,进而影响电能表计量的准确性。文中先理论分析了锰铜分流器在工频磁场干扰下产生感应电流的物理原理,然后使用某公司的Flux软件对锰铜分流器进行有限元仿真分析,最后通过实验装置测量锰铜分流器在工频磁场中产生的感应电流,将仿真结果与实测结果作对比分析,验证了仿真结果的准确性。     

磁场问题自适应有限元计算的h-p方式

自适应有限元的h-p方式,虽然早已在理论上加以肯定,然而提出具体的h-p方式自适应过程的文献还很少.本文提出一种实施h-p方式的自适应过程,它先以较为简便的h方式自适应网格加密,然后再对高误差区域用叠层元的p方式局部提高近似解的精度,从而较好地实现了h、p方式的结合.作为验证的实例是具有解析解的模型题和工程实际问题.计算实践表明,本文所提出的h-p方式自适应过程,既简便易行,又可达到较好的精度.     

高功率密度永磁无刷直流电动机

提出了一种新型的车用高功率密度稀土永磁无刷直流电动机。该电机的定子为机座内壁通水冷却结构。其特点在于：电机的密度高,气隙磁场的方波形状好。文章从提高功率密度的角度介绍电机本体的独特结构,并用有限元方法对磁场分布和电枢反应进行了分析计算,以验证理论分析。     

内置式永磁电机磁极优化及磁热耦合仿真

针对分数槽集中绕组永磁同步电机的损耗高、效率低等问题,提出通过对内置式永磁电机转子磁路结构进行优化的方式来提高电机效率,并利用有限元方法进行计算、建模仿真和验证。利用有限元分析方法,分别针对一字型、弓型、阶梯型、线性型等转子磁路结构电机进行空载、负载的电磁计算与分析,计算结果表明,在电机功率、尺寸、转速相同,永磁体用量和位置相同的情况下,磁极优化后电机的反电动势波形更好、损耗更低、效率更高。为了进一步验证电磁场分析结果的正确性,将电磁计算结果以热载荷的形式加载到电机有限元温度场仿真的模型中,通过有限元电磁场与温度场耦合仿真,进一步证明磁极优化后电机的效率显著提高,温升明显下降,电机磁极优化可以大大提高电机的效率。     

用耦合有限元方法计算高压电器电场的研究

本文将两种高阶有限单元 (高阶亚参有限单元和高阶等参有限单元 )结合在一起 ,研究了一种适用于高压电器电场计算的耦合有限元方法 ,它可进一步提高高压电器内部电场计算的准确度