法拉第磁光效应测量方法及其应用

光是一种电磁现象,并具有波粒二象性。磁性是物质的最基本最普通的属性,磁场是物质的一种特殊存在形态。因此探索光、物质和磁场三者之间相互作用的内在联系,是现代物理学中的一个重要分支之一——磁光学。研究材料的磁光性质是认识基本磁性的有力手段,磁光学就是研究在磁场作用下所引起的各种光学现象。本文介绍了磁光效应当中的一种效应,即法拉第磁光效应以及它的测量方法和应用举例,分二期连载。     

基于精确磁路的新型混合型轴向-径向磁悬浮轴承研究

该文基于一种实心同极性轴向-径向磁悬浮轴承结构,其具有磁场分布均匀、轴向空间较小的优点.针对该新型混合型轴向-径向磁悬浮轴承结构紧凑、磁场分布复杂等特点,结合有限元二维仿真结果,建立考虑漏磁的精确磁路模型.根据磁路模型,计算该结构的气隙磁通密度、刚度和承载力,并与有限元仿真进行对比,仿真与计算结果基本一致.实验结果表明转子能够在较高转速下实现稳定悬浮,验证了该结构的可行性.     

抗磁性磁悬浮装置初探

利用抗磁性物质,可以得到常温下的稳定永磁悬浮,而不需要能量的输入和超导物质的辅助.本文研究了常温下抗磁性无源永磁悬浮的条件,并采用抗磁材料石墨来实现稳定悬浮,成功进行了抗磁性的悬浮实验.本文结合开关磁阻电机的原理,设计出抗磁性悬浮转子高效微型开关磁阻电机装置.     

基于Halbach阵列的斥力型磁悬浮模型有限元分析

针对传统斥力型磁悬浮系统永磁部分磁密利用率低、悬浮高度不高、悬浮力小等问题,引入Halbach永磁阵列,对传统模型进行改进,其主要思想是在不改变模型材料与尺寸的前提下,将传统模型底部主磁环设计为Halbach阵列,利用Halbach阵列单边磁场的特点,提高底部主磁环的磁场利用率。分析结果表明,Halbach斥力型磁悬浮模型的磁场分布强度比传统模型大将近2倍;对于相同的悬浮高度,Halbach阵列结构模型的悬浮力明显高于传统模型,悬浮高度越低,二者的差异越大;对于同样重量的悬浮物,Halbach阵列结构可以获得更大的悬浮气隙。研究结果为斥力型磁悬浮模型的结构尺寸优化和悬浮控制提供依据。     

基于转子磁场定向的磁悬浮异步电动机线性化解耦控制

根据磁悬浮异步电动机转子磁场定向下的数学模型,应用多变量非线性控制的状态反馈线性化方法,将多变量、强耦合的非线性系统解耦成转速、转子磁链及转子位置等彼此无耦合的线性子系统。采用专家PID控制器对解耦后的线性子系统进行控制器设计。仿真结果表明,系统具有良好的动静态性能,确保磁悬浮异步电动机的稳定悬浮。     

轴向磁通悬浮感应电机的特性研究与实验

为实现静止稳定磁悬浮,采用轴向磁通悬浮感应电机(AFIMM)替代永磁磁轮悬浮方案。建立了轴向悬浮电机的三维有限元模型,对其磁场分布进行研究。采用分环计算法及多层行波磁场理论表面阻抗方法进行力的求解,得出了悬浮力、转矩与电流幅值、频率、转差率等参数之间的关系。通过实验,验证了理论分析的正确性。     

三相无轴承异步电机的解耦控制系统

为适应无轴承运行控制技术走向高速大功率领域的需要,对三相无轴承异步电机的控制模型、策略和系统进行研究和设计.经理论解析推导出激磁电感模型、基于转矩系统气隙磁链的可控磁悬浮力模型和不稳定单边磁拉力解析式,给出单边磁拉力前馈补偿方法,详细介绍四极转矩控制系统和二极磁悬浮控制系统的结构和控制原理;针对样机进行磁悬浮解耦控制系...     

基于LabVIEW7的磁悬挂天平的校准系统

介绍了磁悬浮研究领域中的新技术--磁悬挂天平的检测及其校准,并从实际应用的角度出发,介绍了一套磁悬挂天平专用校准系统的设计和实现.该系统基于LabVIEW7.0平台以及进行DAQ数据采集,具有操作界面友好直观、校准精度高、便于扩展等特点.     

浅析液位继电器的改进

介绍了摩煤机高位油箱油位监视的液位继电器吸附亲磁物质后所引起的磁场畸变,提出了改进措施，降低了故障率。     

数字磁耦隔离器的磁场抗扰度评价方法研究

在电磁兼容测试领域，缺乏适用于数字磁耦隔离器的磁场抗扰度评价方法。针对此问题，研究数字磁耦隔离器的工作原理，基于电磁兼容原理和IEC等标准，建立一套基于GTEM小室法的针对数字磁耦隔离器的磁场抗扰度评价方法。搭建测试系统，设计电路板，采用测试座法解决抗扰测试中磁场耦合方向不正确和强度不足的问题，定义电平波动和固定0/1两种失效模式和判据，设计结构分析对照表。对GL1200P型号数字磁耦隔离器进行案例验证，验证测试方法可行性，确定器件抗扰失效敏感频率为113 MHz,评级为400 V/m—C级。案例验证说明该方法可以对数字磁耦隔离器抗扰度进行评价。     

一种磁悬浮直线开关磁阻电机悬浮模块设计与分析

磁悬浮直线开关磁阻电机继承了直线开关磁阻电机的优点,结合有效的悬浮设计方案,在磁悬浮运输系统中具有一定的应用潜力。研究了磁悬浮直线开关磁阻电机的悬浮模块及其改进结构,分析磁场分布和磁路模型,在此基础上,利用有限元软件进行仿真,通过结果分析发现所提出结构具有天然解耦的结构特点,可以实现悬浮力控制和推力控制解耦以及悬浮力控制与动子前进位置解耦,通过线性调节悬浮电流即可线性控制悬浮力,使悬浮电流控制为标量控制,大大降低了悬浮控制系统的复杂性。此外,改进结构可以有效提高悬浮电流利用率,减小悬浮绕组损耗。     

Characteristics of combined levitation and guidance eds maglev system

A levitation method has been introduced which uses 8-shape levitation coils arranged on the vertical surface of the guideway. These coils can act as a guidance means as well as the levitation means. The characteristics of this system are examined using numerical examples and experimental data. The cables connecting right and left coils are not connected to a high-voltage power source unlike the usual guidance system which is combined with propulsion. Thus the electric insulation of the cables is not a problem at present. Numerical examples show that the levitation characteristics of the combined levitation and guidance system are almost the same as in the system without the guidance function, and that it attains reduced running resistance with necessary guidance stiffness obtained. A test run was done at Miyazaki Test Line equipped with coils of this type arranged about 120 m, and the results show stable running and balanced displacement which agrees with calculated values.     

磁悬浮系统的哈密顿建模和无源控制

针对磁悬浮系统非线性特点,采用端口受控哈密顿系统理论与无源性控制原理研究磁悬浮系统的建模和控制。将磁悬浮看作能量变换装置,从能量平衡角度推导出单自由度磁悬浮系统的端口受控哈密顿模型。在哈密顿结构基础上,引入结构互联和阻尼配置,给出闭环系统期望的哈密顿函数,设计了磁悬浮系统的无源控制器。设计中直接采用哈密顿函数作为存贮函数,保证了数学严密性,且使系统在满足无源性的条件下达到要求的性能,具有明确的物理意义。仿真结果表明,系统能够快速响应,并且对负载的变化具有很强的抗干扰性能。     

电磁-永磁混合磁悬浮系统的悬浮刚度研究

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,同时提高系统的稳定性及承载能力。     

感应型无轴承电机磁悬浮力解析模型及其反馈控制

由于负载、干扰和径向位移检测误差，无轴承电机悬浮运行时定、转子中心并不重合，产生偏心，影响了其稳定悬浮控制性能。该文从运行原理出发，建立了计及定、转子定位偏心的感应型无轴承电机磁悬浮力的较精确解析模型，采用电机电磁场分析软件ANSOFT验证了它的精度。应用这个模型实现了悬浮力的实时观测，在传统气隙磁场定向矢量控制系统基础上添加了悬浮力的闭环控制，有效地提高了感应型无轴承电机稳定悬浮运行的动、静态性能。     

电磁永磁混合磁浮系统的专家PID控制仿真

由于电磁永磁混合磁浮系统的悬浮磁极加了永磁部分,系统的不稳定因素增多,这就要求控制系统有更快的响应速度,更高的刚度.因此,采用自动在线调整控制参数的专家PID控制器,对整个混合悬浮控制系统进行仿真,并分析比较了专家PID控制器与传统PID控制器,证明了专家PID控制器优越性.使系统响应速度加快,超调量减少,从而可解决磁悬浮的低刚度问题.     

径向高温超导磁悬浮轴承的端部效应分析

针对径向高温超导磁悬浮轴承轴向尺寸有限引起的端部效应会影响其轴向悬浮特性,提出一种基于H公式的二维有限元建模方法,对径向高温超导磁悬浮轴承的端部效应进行分析。首先,通过实验测试验证提出的有限元建模方法;然后,分别建立具有不同尺寸定、转子的径向高温超导磁悬浮轴承有限元模型;最后,得到不同尺寸的超导定子与不同极数的永磁转子下轴向悬浮力与位移的关系。结果表明,由于端部效应,随着超导定子分块数量的增加,轴向悬浮特性不断恶化;随着永磁转子极数的增加,轴向悬浮力最大值先提高后降低,最终趋于永磁转子无限长时的轴向悬浮力最大值。     

电磁永磁混合磁浮系统的专家PID控制仿真

由于电磁永磁混合磁浮系统的悬浮磁极加了永磁部分，系统的不稳定因素增多，这就要求控制系统有更快的响应速度，更高的刚度。因此，采用自动在线调整控制参数的专家PID控制器，对整个混合悬浮控制系统进行仿真，并分析比较了专家PID控制器与传统PID控制器，证明了专家PID控制器优越性。使系统响应速度加快，超调量减少，从而可解决磁悬浮的低刚度问题。     

永磁与电磁混合悬浮系统数学模型的研究与仿真

针对永磁与电磁构成的混合悬浮系统,分析了系统悬浮原理,建立了系统的数学模型。并采用定气隙控制方式,设计了系统的稳定悬浮控制器。通过Matlab／simulink的仿真,验证了模型的正确性。