板坯行波电磁搅拌器磁场分布规律的实验研究

根据板坯行波电磁搅拌器的特点,在实验室采用三维高斯计对行波磁场电磁搅拌器的磁场变化规律进行了测量,得到大量的实测数据.研究分析表明,对于所研究的行波磁场电磁搅拌器,频率、电流强度以及磁极间距离对磁感应强度影响很大,其中,频率增大,磁感应强度有所降低,电流增大,磁感应强度线性增大,而磁极间的距离对磁感应强度也有明显的影响,这些结果为进一步研究行波磁场电磁搅拌器的变化规律积累了数据.     

双流低频电磁连铸过程中磁场分布的数值模拟

采用数值模拟的方法研究了双流低频电磁连铸过程中磁场分布规律.建立了单、双流低频电磁连铸中包括铸锭、结晶器、线圈和屏蔽罩的二维轴对称有限元模型.利用ANSYS软件包进行划分网格及计算,模拟出了磁场在连铸结晶器区域的分布.研究了电流频率、电流强度、电流方向和线圈距离对金属熔体内磁感应强度的影响.计算结果表明：单流时,电流频率升高,磁感应强度降低;电流强度增大,磁感应强度升高.双流时,无论电流方向是同向还是反向,同一铸锭的远端磁场强度要大于其近端磁场强度,相邻线圈电流方向为反向时,铸锭内磁场强度高于相邻线圈电流方向为同向的情况;增大线圈之间的距离时,铸锭远端和近端的磁感应强度的差值降低.     

交流圆弧磁悬浮感应电机机制研究

磁悬浮(无轴承)电机利用磁场力使转子悬浮并驱动其实现高速或超高速旋转.基于传统电机技术提出一种交流圆弧电机原理,并按电磁轴承悬浮技术,水平方向对称于转子布置2个圆弧电机,垂直方向对称于转子布置2个圆弧电机,构成交流磁悬浮感应电机;建立电机在干扰作用下转子与定子间的间隙(气隙长度)变化规律,基于电磁理论建立了气隙磁感应强度的分布规律,利用虚位移原理建立电机电磁悬浮力和电磁转矩数学模型;通过有限元分析对磁感应强度、电磁悬浮力和电磁转矩等分布特性进行了仿真研究.     

波峰焊机用平面感应电磁泵的研究与设计

从平面感应式电磁泵的原理出发,结合波峰焊机特点,考虑影响感应式电磁泵磁感应强度的因素,设计制造了平面型感应电磁泵,并对液态金属的流动速度、泵沟高度和线圈绕组的布置方式对磁感应强度的影响进行了分析.结果表明:在较小的压差范围内,液态金属的流动速度的变化对所需磁感应强度影响较大.适当增加泵沟高度,有利于减小所需的磁感应强度.不同绕组的布置方式所需的外加磁感应强度大小基本相同,可根据实际需要选择.研究结果可为相关人员进行平面感应电磁泵的设计和制造提供理论指导.     

感应熔炼冷坩埚内磁场的分布规律

实验测定了冷坩埚内无负载时空间磁场的分布,考察了输入功率、位置对磁感应强度的影响,计算了无坩埚时空心圆柱线圈内空间磁场的分布,比较了在有无坩埚两种情况下磁场分布特点.结果表明,随着输入功率的逐渐增大,磁感应强度逐渐增大;磁感应强度沿径向分布规律为在坩埚中心位置最小,向坩埚内壁边缘逐渐增大,在坩埚内壁处达到最大;磁感应强度沿轴向分布为中心附近最大,向两端逐渐衰减;坩埚的加入并没有改变空心圆柱线圈内磁场的空间分布规律,还是中间大、两端小,但由于屏蔽作用,大小却有所变化,衰减到线圈内无坩埚时的50%左右,磁场分布趋于平缓.以上实验结果为有效的利用冷坩埚进行感应熔炼提供了实验依据.     

磁场对离心铸造SiCp/Al合金基复合材料中颗粒分布的影响

采用一种新型的工艺制备ＳｉＣ_Ｐ／Ａｌ合金基复合材料,即在传统离心铸造工艺条件下引入稳恒直流磁场,利用工艺中的电磁搅拌作用使离心铸造复合材料的偏聚情况得以改善,并探讨了稳直流磁场对颗粒分布均匀性的作用机理．     

基于新型正八边形励磁线圈的高精度电磁流量测量技术研究

受外界扰动和流速分布的影响,电磁流量计在进行流量测量过程中仍然存在测量精度不高的问题,改进电磁流量计励磁线圈结构是提高精度的重要手段之一.本文基于新型正八边形励磁线圈实现了电磁流量测量精度的提高,首先在研究权重函数优化原理的基础上,通过分析了正八边形线圈的磁场理论模型得出了基于均匀磁场理论的电磁流量计优化思路;其次,基于有限元分析软件建立了正八边形励磁线圈电磁流量计的仿真模型,确定了正八边形励磁线圈磁场分布最优的结构参数,并通过对比圆形和方形线圈同等条件下的权重函数分布,证明了正八边形线圈权重函数分布均匀性优势;最后搭建实验平台,进行磁场测试实验和流体测试实验进行验证.磁场测试结果表明,正八边形线圈电磁流量计磁感应强度在管道中心区域能够维持在2.063mT左右,总体磁感应强度波动范围在0.11mT以内,说明正八边形线圈磁场具有良好的均匀性;流体测试结果表明,当流量在0.743m/s-2.582m/s时,单点相对示值误差最大仅为0.950%,系统重复性误差在1.034%以下,经过优化后的系统提升了测量精度,对后续电磁流量测量计的励磁线圈设计具有指导意义.     

模拟直流电磁泵工艺参数的实验研究

目的 研究模拟双联泵与单泵的流量大小，为大流量电磁泵的设计提供参考依据。方法 通过在以水银为传输介质的模拟直流电磁泵上进行实验，分别测出在相同静泵高Δp和相同出液口高度H下，双泵及单泵的流量大小。结果 流量Q随静泵高Δp的增大而增大，双泵与单泵的流量之比约为1．6。结论 以双联泵的方式来提高直流电磁泵的流量切实可行。     

型面电解加工复合磁场试验研究

针对复杂型面电解加工流场设计难的问题,根据磁场和电场相互作用的原理,在电解加工装置中安置磁路,使磁场作用于作为导电介质和反应介质电解加工间隙中的流体,影响间隙中离子的分布,进而影响流场,以简化流场设计.为了提高电解加工间隙的实际磁感应强度,在夹具和阴极中的磁铁两头安置轭铁;同时分别采用磁感应强度不同的铁氧体和钕铁硼,以修正零件两头与中部流场的差异.试验表明磁场配置对减轻型面的杂散腐蚀有一定影响.     

基于ANSYS的电磁轴承径向磁场分布及特性分析

基于ANSYS软件对电磁轴承径向磁场分布和磁场力进行仿真与计算,得出径向磁感应强度、磁位矢量以及电磁力的数据,并将其导入到建模输入程序,再采取电磁场逆问题的方法,实现全永磁体的结构模型设计.     

异极型径向磁轴承的非线性解析模型

针对异极型径向磁轴承（HeRMB）气隙磁密分布和电磁力的计算,建立等效磁路法和气隙磁导函数相结合的非线性解析模型.通过计算磁轴承磁路各部分的集中磁导,建立计及饱和效应的等效磁路.采用考虑齿槽效应和转子偏心的气隙磁导函数计算气隙磁密分布,得到作用在转子上的电磁力,利用有限元验证了该解析模型的计算精度. 利用建立的解析模型,研究偏置电流的影响和耦合效应.结果表明,偏置电流的变化对电磁力特性有很明显的影响;当转子无偏心时,X、Y 2个方向相互解耦,当转子有偏心时,2个方向之间会有耦合.     

The foundation and analysis of polarized magnetic system’s unified mathematical model in aerospace electromagnetic relay

Polarized magnetic system has a series of features, such as small volume, light weight, low power consumption, high sensitivity, quick movement and so on, widely used in the products of the military aerospace electromagnetic relay. The typical polarized magnetic system has mainly four structures and its simplified equivalent magnetic circuits model is the base of the design of the electromagnetic relay with permanent magnet. In the past, the analysis method that people used was difficult to build the unified mathematical models, which divided the work gap magnetic flux into "permanent magnet flux" and "electromagnetic flux". Based on the analysis method of the work gap magnetic voltage, this paper founds the unified mathematical model of the polarized magnetic system and divides the attractive torque into permanent magnet torque, polarized torque and electromagnetic torque through the energy balance formula. It analyses the influence of permanent magnet sizes on permanent magnet torque, polarized torque and electromagnetic torque through the energy balance formula and the conclusions can direct the design of aerospace electromagnetic relay with permanent magnet.     

感应加热电饭煲电磁场与漏磁分析

为了研究感应加热电饭煲空间电磁场对其热效率的影响,以一台1 300 W感应加热电饭煲为例,利用ANSOFT软件建立样机三维电磁场有限元模型.在其他条件不变的情况下,分别采用两种磁条结构分析比较了样机模型中电磁场与输出涡流功率的分布情况,并且对样机的漏磁情况进行了分析.将实验测得的漏磁、热效率与仿真值进行对比,验证了仿真方法的正确性.有限元法对感应加热电饭煲电磁场与漏磁的分析结果为相关感应加热系统的优化设计、安全使用提供了参考.     

感应磁场对金属液电磁净化的影响

解析了矩形管道电金属液的感应磁场，数值计算了金属液电磁净化时的二维诱生流场，并追踪了夹杂物颗粒在流场中的运动轨迹，结果表明，直流电的感应磁场会诱生二次流，对“直流电＋稳恒磁场”的电磁净化模式形成干扰，另一方面，这个弱对流对“单电流”电磁净化模式是有益的。     

极化磁系统副极面效应的研究

在分析极化磁系统工作气隙磁通时,采用简化等效磁路来考虑因设置副极面而导致工作气隙磁通变化的因素,用麦克斯韦电磁吸力公式来计算其闭合气隙的力与力矩,建立了考虑设置副极面磁阻变化和主极面收缩段铁芯磁阻的数学,报各参数的影响,从而论上证实设置副极面可以明显改变闭合气隙的保持力矩,并得到存在最优的主、副极面宽度比以及在较大的kR=R2/R1(工作气隙磁阻之比)时存在最优β（副极面、主极面的气隙长度之比）的结论。     

模拟直流电磁泵工艺参数的实验研究

目的　研究模拟双联泵与单泵的流量大小 ,为大流量电磁泵的设计提供参考依据 .方法　通过在以水银为传输介质的模拟直流电磁泵上进行实验 ,分别测出在相同静泵高 Δp和相同出液口高度 H 下 ,双泵及单泵的流量大小 .结果　流量 Q随静泵高Δp的增大而增大 ,双泵与单泵的流量之比约为 1 .6.结论　以双联泵的方式来提高直流电磁泵的流量切实可行     

磁极数对径向磁轴承承载力的影响

针对径向磁轴承,以实际工程经验为基础给出气隙、磁极、转子、定子、磁极面积、线圈等的设计原则,并设计不同转子直径和不同磁极数的径向磁轴承结构。利用有限元分析软件对设计的径向磁轴承进行电磁场仿真分析,得到磁场分布和电磁力。根据仿真结果研究不同转子直径下,磁极数对轴承承载力的影响。仿真结果表明,当转子直径不超过150 mm时,径向磁轴承的承载力随着磁极数的增加显著减小。当转子直径达到150 mm后,磁极数对径向磁轴承的承载力并无明显的影响。     

电磁轴承耦合特性及电磁力分析

分析了电磁轴承测量耦合特性,给出了测量耦合计算公式,建立了考虑正交结构耦合影响情况下电磁力计算公式．分析结果表明：正交结构耦合力提高了系统的负刚度,正交耦合力的大小与控制电流无关,与气隙的变化量成正比;位置刚度系数与磁极分布角度无关,而电流刚度系数与磁极分布角度相关．     

小方坯连铸结晶器电磁搅拌磁场和流场的耦合分析

借助有限元方法,对小方坯结晶器电磁搅拌过程进行了磁场和流场耦合数值分析,得出了不同频率下钢液内部磁感应强度和电磁体积力及搅拌速度的分布规律.结果表明,在结晶器电磁搅拌时,随着频率的增加,钢液内部磁感应强度降低,电磁体积力在钢液内部分布不均匀;在电流频率为3 Hz时,钢液搅拌速度最大.在现场对结晶器电磁搅拌器的磁场强度进行了冷态测试,实验值和模拟值基本相符.     

一机四锭低频电磁铸造铝合金理论研究

通过ANSYS有限元对四锭低频电磁铸造铝合金时,结晶器外套材料对铸锭内部磁感应强度的影响以及4个线圈之间磁场相互影响进行了数值模拟,结果表明,当结晶器外套为导磁材料A3钢时,可以增大铸锭内部的感应强度;对多流低频电磁铸造来说,推荐线圈之间的最佳距离为:相邻线圈电流方向相同,线圈之间的距离应大于30 mm.