铁芯式两极纵磁真空灭弧室铁芯中涡流分析

真空灭弧室在通过交变电流时会有涡流产生,涡流会降低真空灭弧室的开断能力。该文对铁芯式两极纵磁真空灭弧室中铁芯的涡流进行了数值分析。结果表明,结构参数的变化对涡流产生影响,铁磁物质的材料参数的变化也涡流产生影响。另外计算结果还表明,采用铁芯叠片的方法可有效地抑制涡流,这有利于提高该真空灭弧室的开断能力。最后还介绍了一种改进的铁芯叠片方案,数值分析表明该方案可行,采用该方案可简化生产工艺,降低成本。     

稀土永磁材料绝缘特性研究

稀土永磁材料具有金属基的导电性,因高频交变场环境下磁体内出现涡流效应而降低磁性能,难以稳定正常工作,尤其是无法应用在高转速电机领域.本文对磁体内涡流的分布特征进行了分析,揭示了稀土永磁合金微晶结构分布对磁体绝缘特性的影响.并从宏观角度通过对磁粉的绝缘包覆以及复合粉粒夹杂截流的方案设计,找到制备具有优良电绝缘特性、高性能复合稀土永磁体的有效途径.     

利用等效电导率进行叠片铁心涡流场分析的有效性和精确性(英文)

对于分析叠片铁心中的涡流问题,利用各种等效电导率替代硅钢片实际电导率的匀质化方法是很有应用前景的。为了评估各种电导率模型,该文提出了铁心涡流场分析的二维解析验证方法,并分别基于引入各向异性或各向同性等效电导率的铁心连续体表述和实际叠片表述对涡流场进行了解析计算。通过比较连续体表述下所得到的平均磁通密度和涡流损耗值与相应由实际叠片表述所得到的精确解,对各种电导率模型的有效性和准确性在各种条件下进行了评估。为了进一步考察电导率模型对实际工程问题的适用性,利用有限元法进行了关于TEAM 21面向工程基准问题的磁通和杂散场损耗计算。计算结果表明,由该文作者所提出的等效电导率模型优于其他模型。     

大截面电力电缆固定金具三维涡流场有限元分析

文中建立了大截面电缆固定金具的三维涡流场数学模型,考虑初始条件和边界条件,利用有限元法分别研究了缆芯电流、金具材料电导率以及金具厚度对金具涡流损耗的影响。计算结果表明,金具涡流损耗均随电流、电导率以及厚度的增加而增大。当电流较大时,金具涡流损耗变化较快;当电导率较大时,反而金具涡流损耗变化趋于平缓;金具涡流损耗随厚度的变化呈线性关系。文中提出选用不锈钢作为金具材料可以有效地降低金具中所产生的涡流损耗。     

Analysis of eddy currents in laminated silicon steel sheets of permanent magnet‐type MRI by 3d finite element method using multinode technique

We developed a method, called the multinode technique, that can take into account any electrical isolation of conductors using the multinodes of the electric scalar potentials. The eddy currents in the laminated silicon steel sheets can be calculated using this method without the mesh of the interlaminar air gap. It is quantitatively clarified that the eddy currents in the laminated silicon steel sheets in a permanent magnet‐type MRI system have effects on the time variations of the flux distributions. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 156(1): 61–69, 2006; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20208     

异步电机斜槽转子三维涡流场计算

本文根据异步电机转子结构的周期性和电磁场变化的规律，提出了一种计算斜槽转子横向电流的三维场模型，这种模型既保持了较高的计算精度，又简化了计算工作量，其求解区域仅为一个齿距，采用有限元法，成功地处理了媒质的各向异性，接触电阻及齿距边界条件，计算了横向电流的分布以及由此引起的附加损耗，附加损耗的计算结果与实测结果相符，精度符合工程要求。     

三维开域涡流场A-V位有限元与边界元耦合分析方法

在A -V位和库仑规范的前提下 ,导出了三维涡流区域微分方程和自由空间积分方程在涡流区边界上的耦合条件。在此基础上 ,提出了A -V位的三维涡流场FE—BE耦合分析方法。对国际TEAM 2 1号问题B模型进行了计算 ,靠近线圈的钢板表面磁感应强度法向分量计算值与实测值基本一致。钢板内涡流分布趋势合理     

永磁同步电机转子涡流损耗计算的实验验证方法

表贴式永磁同步电机转子涡流损耗的计算受到很多学者的关注.但由于转子涡流损耗测量困难,目前还没有一种准确的实验验证方法.本文提出一种能分离出电机基本损耗、高频铜损和高频铁损的实验验证方法,对该验证方法的原理和实施方法进行了分析,并以一高速永磁同步电机的转子损耗测试为例,对永磁同步电机的高频损耗进行了测试和分析.实验结果表明,该验证方法能准确反映转子涡流损耗规律.     

电涡流式电缆绝缘偏心在线测量系统的研究

电缆绝缘偏心不仅造成了材料的极大浪费,而且影响电缆的性能参数。对电缆绝缘偏心测量系统展开研究以实现电缆绝缘偏心的在线检测。首先对涡流传感器进行等效电路分析,在此基础上分析了由电感、电容谐振电路构成的载波信号发生电路,并通过微调电容获得了标准频率的载波信号;传感器输出的测量信号是中频的交流模拟信号,在下位机系统设计了鉴幅、滤波、放大电路,将测量信号转化为模数转换器可以接受的直流信号。系统采用12位模数转换器TLC2543实现模数转换,使得转换误差达到1／4095,可以满足测量的精度。     

220kV电缆支撑系统涡流损耗影响因素研究

随着电力电缆在远距离输电系统的大力发展,电缆支架大规模应用,输电电压等级逐渐增加,电缆输送容量越来越大,成本低廉的普通钢支架涡流损耗不能忽略,讨论了电缆支架涡流损耗的计算原理及方法,针对220 k V高压电缆,建立有限元模型,从载流量、电缆与支架间距离、电缆排列方式、电缆支架材料四个维度考虑,定量的计算了各工况的电缆支架涡流损耗情况,根据计算结果,得出各变量对电缆支架涡流损耗的影响规律,并提出几种降低电缆支架涡流损耗方案。     

A study on the transverse edge effect of an eddy current brake with a solid steel secondary

The eddy current brake is a type of braking system used for railway vehicles. Because rail heating is a problem in this type of brakes, they have not been put to practical use in Japan. Therefore we proposed using a linear induction motor (LIM) for dynamic braking in the eddy current brake systems. In this paper, we investigate the transverse edge effect on an eddy current brake using an LIM with the solid steel rail as a secondary conductor. The objectives of this investigation are to clarify the transverse edge effect on a rail and to make it easier to determine the characteristics of such an eddy current brake. We find that the lateral surface of a solid steel rail must be considered as an electromagnetic overhang, and that the transverse edge effect of the rail is approximately the same as that of a simple U‐shaped steel plate or a wide, flat steel plate. These findings enable us to apply a simplified analysis method using a traditional modifying coefficient of the transverse edge effect, but from a new perspective. Because this simplified analysis method can easily evaluate the performance of eddy current brakes, it is useful in the early development stages of such brakes. © 2012 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

辐射式铁心饼电抗器涡流特性的仿真分析

采用有限元软件Ansoft Maxwell中的涡流场求解器,对辐射状铁心饼表面的涡流进行了电磁仿真分析。通过在建模阶段对关键的几何部分进行细化,使模型体现了辐射铁心饼所特有的层叠排列结构。并将其与普通铁心饼在相同外部条件下进行对比仿真分析,得到了各铁心饼表面的电流密度分布以及电抗器气隙部分的磁场分布。仿真结果符合理论预期,验证了模型的正确性与有效性,由此表明辐射状层叠结构的铁心饼可明显减弱其表面涡流,降低涡流损耗。研究结果对于工频大容量电抗器或变压器的设计具有一定的理论指导意义。     

涡流检测高压电缆附件铅封缺陷的试验研究

为了可靠检测高压电缆铅封状态,解决人工铅封检查效率低下电缆附件故障高的问题,提出高压电缆附件铅封缺陷涡流检测方法。通过分析高压电缆附件铅封常见结构、缺陷,根据涡流检测原理与特点,提出铅封涡流检测的影响因素及适用理论。获取铅封试样制作铅封模拟缺陷,调试铅封涡流检测专用探头、仪器参数,采集、评价有缺陷和无缺陷位置涡流图谱并实施应用试验,验证了依靠常用涡流检测设备检测高压电缆附件铅封表面开裂缺陷的可行性。证明了不拆除外部绝缘条件下的高压电缆附件铅封涡流检测可靠性,铅封试样的涡流检测具有不受检测位置影响、检测速度快、检测精度高的优势。试验研究结果为完善高压电缆附件铅封涡流检测工艺,开展高压电缆铅封接头故障检测提供了有效技术参考。     

锅炉受热面奥氏体不锈钢管弯头表面裂纹涡流检测技术研究

针对火电厂锅炉受热面奥氏体不锈钢管弯头涡流检测的特点,设计制作马鞍型阵列式涡流探头和对比试样,改进升级ET-556H多频涡流检测仪,并通过试验提出火电厂锅炉受热面奥氏体不锈钢管弯头涡流检测的最佳参数.本涡流检测技术不仅方便操作,而且可提高检测分辨率和灵敏度,对于火电厂锅炉受热面奥氏体不锈钢管外表面0.4 mm深的周向线...     

Measurement and analysis of AC loss of NdFeB sintered magnet

NdFeB sintered magnets are widely used in rotating machines. As the conductivity of NdFeB sintered magnets is fairly high compared with that of ferrite magnets, the eddy current loss due to slot ripple, etc., cannot be neglected. If the eddy current loss of permanent magnets becomes large, the temperature of the permanent magnet becomes high and the thermal demagnetization becomes serious. Therefore, it is required to evaluate AC loss of the permanent magnet. But the measurement of AC loss of the permanent magnet under serious operating conditions has not yet been reported. In this paper, the AC loss of NdFeB sintered magnet was measured using a newly developed closed‐type measuring equipment. It is shown that the coaxial double coil is useful for accurate measurement of the magnetic field. The eddy current loss and hysteresis loss of the permanent magnet are obtained by the loss separation. It is illustrated that the hysteresis loss is larger than the eddy current loss in the range of less than several hundred hertz. The appropriateness of measurement is verified by the numerical analysis. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 154(4): 8–15, 2006; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20213     

基于有限元法的电机铁心涡流损耗分析

根据电机铁心叠片的特点,建立了非线性时变磁场有限元分析模型,在多种磁通频率下进行了叠片涡流损耗的计算,与通用公式计算结果相比较,说明了本文有限元法的正确性;同时列出证据并经过分析,阐述了通用公式的参考适用范围.本文研究对实际工程中电机铁耗计算有一定的实用价值.     

大型交流电动机绝缘电阻最低要求值与绝缘击穿故障或绝缘寿命的关系

根据对３００台８００ＫＷ的立式同步电动机的运行情况调查，发现绝缘击穿故障是一个常发性的，问题叙述了大型交流电动机缘电阻最低要求值与其绝绝击穿故障或绝缘寿命的关系，列举了延长绝缘寿命的一些实例，并对中国旋转电机绝缘电阻最低求值与美国旋转电机绝缘电阻最小推荐值的差异做了分析。     

电力变压器附加损耗计算及影响因素分析

为了准确计算并抑制变压器的附加损耗,笔者提出了计算电力变压器附加损耗的涡流场分析方法,对两种型号的油浸式变压器的涡流以及附加损耗分布进行了计算。在涡流场的计算中,通过对铁心材料磁导率和电导率各向异性的处理来等效铁心片之间的叠积效果。文中给出了各主要金属构件中的涡流以及涡流损耗的分布,并对影响附加损耗的几个因素进行了分析。结果表明:结构件采用非导磁材料;适当的调整各结构件之间的尺寸以及采用中部出线的分接类型都可以有效地降低附加损耗。最后,对多种型号的变压器附加损耗进行了试验验证,计算与试验数据吻合很好。     

高频轴向磁通永磁电机永磁体涡流损耗三维解析模型

针对现有二维解析模型在计算轴向磁通永磁电机永磁体涡流损耗存在精度不足的问题,该文提出一种能够精确计算该类电机永磁体涡流损耗的新型三维解析模型。该模型利用精确子域法和电阻网络模型,能够同时考虑定子开槽、定子谐波电流、涡流反作用和涡流三维分布的影响。利用有限元法验证了精确子域模型计算得到的空载和电枢磁场分布,并在理想空载下,验证了解析模型永磁体表面涡流密度和永磁体涡流损耗值,分析电机在高频运行下涡流反作用对永磁体涡流损耗的影响。最后,对1台7kW、4000rpm的轴向磁通永磁电机进行空载脉宽调制(pulsewidthmodulated,PWM)电压供电实验和空载正弦波电压供电实验,得到因PWM谐波电流引起的永磁体涡流损耗,将实验结果,有限元结果与解析结果作对比,验证了该解析模型的正确性。     

Iron Loss Analysis of Permanent Magnet Motors Fed by PWM Inverter

Carrier harmonic losses that consist of iron loss, eddy current loss, and ac copper loss are produced in a permanent magnet machine driven by a PWM inverter. It is already known that a higher motor inductance can lead to lower carrier harmonic losses. This paper investigates the carrier harmonic loss composition of two motors with identical dimensions but different inductances. The results of finite element analysis (FEA) showed that the eddy current loss in the iron core accounts for most of the carrier harmonic loss. It is also shown that the carrier harmonic loss of the iron core is quantifiable using theoretical calculations.