磁场梯度线圈的设计

本文指出磁场梯度线圈设计中的常见错误，并列出正确的设计步骤。以双绕组线圈为例，得到梯度线圈的尺寸条件为Ｌ＝√３Ｒ，它完全不同于均匀磁场线圈的尺寸条件Ｌ＝Ｒ；磁场表达式为Ｂｘ＝４８√３／４９√２μ０Ｗｘ／Ｒ＾２。类似的设计思想及步骤可用于其它多绕组线圈系统。     

永磁磁共振成像系统中磁体极板尺寸与梯度线圈的关系

本文叙述了合理确定极板尺寸的意义,描述了梯度线圈的计算方法和设计指标,给出了框产体和开放式C型磁体在典型气隙尺寸下梯度磁场线性度与梯度线圈外形尺寸关系的计算,并讨论了一些因素对梯度线圈外形尺寸的影响,从而对磁体极板尺寸提出了要求。     

高速永磁同步电机线圈与绕组电枢磁场计算方法及其内在联系

为简化和统一复杂绕组磁场的分析问题,提出一种简易的单匝线圈磁场预测绕组磁场计算方法。基于高速永磁同步电机等效同心圆多层模型和涡流场泊松方程,结合各种介质交界面条件和边界条件,建立了稀疏矩阵形式的单匝线圈电枢磁场的解析方程组。从绕组排布组合形式多样性的特点出发,根据线圈位置和同相线圈连接方式,通过线圈代数化和绕组集合化处理,将线圈和绕组之间的递推关系简化和统一,揭示其关联性。线圈和绕组电枢磁场的解析计算方法和内部关系得到有限元仿真和相关文献计算方法的证实,结果表明了使用单匝线圈磁场研究绕组磁场问题的准确性和可行性。最后基于相关计算方法和内部关系的研究,分析了绕组合成磁场时空谐波的规律。     

均匀梯度磁场的研究

从分析单个圆线圈磁场特点出发，探讨利用圆线圈产生均匀梯度磁场的原理和方法，给出一种圆线圈装置的设计，并对磁场梯度均匀性进行数值估计．数值计算表明这种设计得到的磁场梯度均匀性相对误差高于位置偏移的二次方以上．     

梯度场麦克斯韦线圈磁场及磁场梯度分析

在地质勘探、军事导航、医学诊断、目标磁异探测等领域迫切需要研制高精度的磁场梯度测量装置。设计了一种梯度场麦克斯韦线圈,用于对高精度磁场梯度仪进行标校。运用毕奥-萨伐儿定律,首先推导出梯度场麦克斯韦线圈在中心处磁场各分量的分布,然后通过数值仿真绘制出该线圈的磁场强度分布、磁场梯度分布及等值线图。结果表明,在相同的线圈匝数、激励电流和线圈半径条件下,梯度场麦克斯韦线圈产生的磁场梯度均匀区域达到0.602 m2,比反亥姆霍兹线圈产生的磁场梯度均匀区域大15倍,且产生磁场梯度的均匀性也优于反亥姆霍兹线圈。     

基于定子线圈探测的转子匝间短路故障识别方法

该文通过对汽轮发电机转子线圈匝间短路时的电磁特性进行分析和计算，提出转子绕组匝间短路时，转子绕组主磁场变化比漏磁场明显，用定子线圈作为探测故障线圈，确立了转子绕组匝间短路故障程度和有效磁场损失之间的对应关系：提出转子匝间短路导致发电机定子绕组并联支路之间出现了电势差和环流，其大小和分布与短路严重程度有一定对应关系；利用动模试验机组进行了有关的验证，试验结果和理论推导相吻合。     

迫压装置在大型变压器检修中的运用

我厂S7-2500-10/6主变压器运行中,变压器的受电柜跳闸,瓦斯继电器动作,经过分析判断为变压器线圈接地。对变压器进行吊心检查时发现,三相线圈底部均有不同程度的变形,绝缘遭到破坏,有两相线圈直接与变压器铁轭接触。 众所周知,变压器线圈绕组处于漏磁场中,绕组中的电流和漏磁场相互作用,在绕组中产生电磁力,其大小由漏磁场的磁密与电流的乘积决定,漏磁场的     

300 kV·A/25 000 V/860 V高温超导变压器漏磁场研究

高温超导变压器的漏磁场严重会影响绕组中的临界电流和交流损耗。由于超导材料磁化的各向异性,减小漏磁场径向分量显得尤其重要。利用ANSYS软件计算多种情况下超导变压器的磁场分布,研究了变压器的铁心结构、绕组形式、二次绕组不均匀气隙以及不同的一、二次绕组线圈高度等因素对漏磁场的影响。所得结论可供设计参考。     

超导MRI柱面梯度线圈的目标场设计方法

采用目标场方法设计了一组超导核磁共振成像系统梯度线圈.该梯度线圈固定在半径为0.8 m、长3m的圆柱形骨架上,目标区域位于该圆柱中心,半径为0.2 m,梯度场强为40 mT/m.在该方法中,电流密度在柱坐标系下被分解为三角级数之和,接着通过Biot-Savart定律求出轴向磁场强度表达式,再通过基于目标场的Tikhonov正则化算法把待定三角系数的求解问题转化成线性方程组的求解,并通过流函数技术得到线圈的实际绕线分布,最后进行磁场偏差分析,分析结果表明,所设计线圈的磁场偏差远远小于通常所要求的5％.此外,该方法不仅适用于柱面梯度线圈设计,对于超导磁共振成像系统的有源匀场线圈设计也同样适用.     

变频供电异步电机端部绕组磁场分析

变频器引入的高次谐波电流会对异步电机端部绕组的振动产生不良影响,而磁场计算是端部绕组电磁力及振动分析的基础。为此,提出了变频器驱动下异步电机端部绕组磁场计算方法,通过二维场路耦合时步有限元法求解定子电流,再将定子电流作为加载条件进行瞬态三维磁场分析。设计了一台实际的三相鼠笼式异步电机,采用所提方法对其进行了建模仿真,同时采用探测线圈测量了端部绕组的漏磁,对比发现仿真结果与试验测量值吻合良好,验证了所提计算方法的准确性。该研究为后续进一步分析端部绕组的振动提供了基础,有助于指导变频供电异步电机的优化设计。     

双绕组连续式线圈电力变压器电磁方案计算方法

变压器电磁方案计算由于设计变量多,对应组合也多,使计算工作量很大。针对上述问题,对双绕组连续式线圈电力变压器,把短路阻抗直接应用于电磁计算过程,增加线圈高度作为新的设计变量,把变压器铁心直径、绕组匝数和线圈高度作为重要设计变量,在电磁方案计算时首先确定这三个参数值,然后计算绕组和铁心尺寸,在计算出的绕组尺寸内按绕组排线规则进行排线,调整并确定绕组线规,可快速得出计算结果,提高了计算效率,在变压器优化计算中具有广阔的应用前景。     

先进机器人磁力操纵系统非线性驱动优化设计

研究一种介入式手术机器人磁力操纵系统，该系统是一种新型电磁驱动装置，采用带铁心的可移动线圈实现了大空间内的磁力驱动。运用目标区域磁场最大化方法，优化和求解了在有效载荷和散热约束条件下线圈模型的几何尺寸。在磁场的测控环节增加了一个雅可比逆矩阵，运用在线更新迭代映射方法按给定值产生驱动导管运动所需要的磁感应强度和梯度。通过特斯拉测量仪和霍耳效应传感器测量了半径为1 300 mm的球形工作空间内三个磁场轨迹，磁感应强度最小值为20 mT，最大值为80 mT，梯度为0.6 mT/mm。该装置具有较强的新颖性并达到预期效果。     

产生匀强磁场的球状线圈设计

根据Biot-Savart定律和磁场叠加原理,提出了一种产生匀强磁场的三维正交球状反馈线圈系统的设计方法.为分析该系统内部的磁场分布,建立了球状线圈内磁场分布的数学模型,并讨论了其磁场分布、分布均匀度与线圈匝数,线圈间距和有关参数之间的关系.分析结果表明球状线圈能在较小的几何尺度内产生较大范围的均匀磁场,可根据磁传感器几何尺寸和对匀强磁场均匀度的需求,利用此设计方法确定球状线圈的线圈匝数和线圈间距等绕制参数,实现磁传感器的磁场反馈.     

正弦绕组的线模计算方法

单相异步电机中,定子线圈广泛采用正弦绕组,以减少谐波磁势、削弱同步附加转矩,改善电机性能,出于正弦绕组每极下各线圈的跨距和导体数均不相等,在设计绕组模时,其尺寸的计算较为复杂和繁琐,本文讨论的线模计算方法,是根据绕组平均半边长Lmcu,并取各线圈的端部圆心角相等,一次计算出各线圈模芯的所有尺寸参数。最后,以实例说明线模的计算过程。     

基于探测线圈的无轴承异步电机气隙磁场测量方法研究

无轴承异步电机悬浮机理决定了转矩绕组和悬浮绕组两种气隙磁场的强耦合关系，而转矩绕组气隙磁场幅值和相位的准确识别又是实现径向悬浮控制的必要条件。文中提出采用探测线圈同时测量两套绕组的气隙磁场幅值和相位，从而避免了因电机参数测量误差或参数变化对悬浮控制性能带来的影响，而且使无轴承异步电机在超高速下运转成为可能。针对探测线圈安装位置的不同，分别详细论述了均匀分布角位置法、典型角位置法和解析法三种气隙磁密测量方法，并作了比较。实验结果验证了所述方法的有效性。     

线圈尺寸的一种简便计算方法

在功率较大的直流电磁接触器上,为了减小主触头接通时的冲击力和吸合线圈的功率消耗,有时将吸合线圈设计成双绕组形式,即在刚接通时使用接触器的起动绕组。这时由于衔铁工作气隙大、磁阻大,要使衔铁迅速动作需要比较大的磁势,所以起动绕组的安匝数都设计得比较大。而在衔铁开始运动之后,由于气隙减小、磁阻降低,特别是在衔铁闭合之后,没有必要那么大的磁势。所以双绕组线圈的保持绕组安匝数比起动绕组安匝数小,长期运行时功率消耗小。为提高线圈的绝缘性能、导热性能及外观,人们愈来愈广泛地使用环氧浇铸或采用塑料封装结构。但如何计算线圈的尺寸,尚     

三相无刷直流电动机绕组的磁缝分析法

通过对无刷直流电动机在矩形波和正弦波两种形式的磁场中运动线圈的电势,引出磁缝概念.再根据分数槽绕组运行过程中的电磁本质,导出其绕组排列和位置传感器位置设置的数学模式,从而为判定、分析和设计三相绕组提供一个形象思维的方法.     

特高压换流变压器绕组动稳定能力分析EI北大核心CSCD

短路发生时,特高压换流变压器绕组受到较大的电磁力作用,可能会导致绕组变形损坏,甚至会发生燃爆等严重后果,因此需研究绕组受到短路力时的特性,为绕组受力稳定性分析提供依据,进一步判断绕组设计是否满足要求。根据绕组结构特点,该文将阀侧绕组、网侧绕组、调压绕组等效为具有不同弹性系数的弹簧系统,建立绕组受力动稳定特性分析模型,并结合实物线圈压力实验,分析获得绕组受冲击力和静压力的特性。结果表明:绕组受动态冲击力时上端部垫块压缩量最大,极短时间达到压缩极限后向上反弹,经过数次波动线圈能够恢复原有尺寸。绕组受静压力时,线圈受力分布均匀,压缩量与静压力呈现线性关系。因此,在设计范围内,所提结构的特高压换流变压器绕组受力动稳定性满足要求。     

电感气隙损耗抑制方法研究:综述

气隙是开关电源中高频电感必不可缺的结构,但是因气隙而产生的扩散磁场会给绕组线圈带来额外损耗,造成绕组过热以及效率降低。几十年来,研究人员提出三大类方法以抑制该类型损耗。通过分析和总结每类方法的原理和优缺点,为设计人员开展电感设计提供一定参考。     

双层同心式低谐波绕组研究

在分析正、负相带q个不等匝、不等节距线圈磁势的基础上，得到了绕组系数一般表达形式。在满足槽满率相同的条件下设计成低谐波绕组，计算了欲消除或削弱某次谐波时各线圈匝比。