热变形对射频同轴开关性能的影响分析

通过建立三维射频同轴开关的电磁-热-结构多物理场耦合仿真模型,得到了射频同轴开关在0～6 GHz 的插入损耗、稳态温升及其所导致的热形变量,进而分析了热变形对射频同轴开关射频性能的影响。分析结果表明,即使是相对内导体尺寸较小的热形变量,也会导致插入损耗发生明显变化。从而为射频微波器件设计人员的热特性设计工作提供参考指导。     

一种大功率射频同轴开关设计

本文介绍了N型大功率射频同轴开关的工作原理、微波组件结构设计、电磁系统设计和仿真设计。产品特点:工作频率高、功率容量大。     

射频同轴开关转换仪的研制

本文介绍了常用于电磁兼容自动测试系统中的带GPIB接口的可程控射频同轴开关转换仪。该转换仪主要通过大规模集成电路来实现GPIB接口功能,并在软硬件和结构设计的过程中考虑了射频效应及其潜在的干扰,因而具有很高的可靠性。如果所用的同轴开关的射频性能足够好,那么,本射频同轴开关转换仪将在从DC直到射频的整个频率范围内具有很好的驻波比和插入损耗等特点。本文具体给出硬件的设计原理及其有关干扰问题的解决方案。     

一种射频同轴开关的设计方法

介绍了单刀三掷（SP3T）射频同轴开关的工作原理和设计结构,重点介绍了利用HFSS仿真软件对射频传输结构的仿真设计和优化。     

交流电磁阀三维温度特性仿真分析

电磁阀是一种常用的电磁电器,对其电磁机构的电磁场和温度场进行分析,对提高电磁阀各项性能指标很有帮助。提出了通过电磁热耦合的方式计算交流电磁阀稳定温度的思路,建立了交流电磁阀三维有限元模型,由电磁场仿真计算得到电磁机构各部件功率损耗,再由热场仿真模型计算电磁机构的温度场分布,通过实验验证了仿真模型的有效性。同时,分析了匝数、线径、磁轭厚度、包封层厚度、材料特性等参数对电磁阀温度分布的影响,为电磁阀优化设计提供了参考。     

大功率直流接触器温度场仿真及影响因素分析

对大功率直流接触器的温度场进行了三维有限元热-电耦合仿真.在建立热分析模型时通过热源等效处理,综合考虑了动、静触头间接触电阻和电磁系统中线圈的发热对接触器温升的影响.在仿真中基于热相似理论计算了接触器各向表面的对流散热系数,考虑了连接铜板对散热的影响,并利用试验对仿真结果进行了验证.基于该模型,进一步研究了接触压力、接触墩外露表面的散热面积、外壳的厚度和材料、连杆材料对接触器温度场分布和触头温升的影响规律,并利用数据拟合得到了触头温升与接触压力的函数关系,为接触器的性能改进和提升提供了理论依据.该研究成果也适用于其他同种类型的开关电器.     

基于电磁-热场耦合的10 kV电缆接头仿真分析

电缆接头作为电缆系统中的绝缘薄弱环节,在制造和长期运行过程中可能会形成绝缘缺陷,导致电缆绝缘发生电气或热击穿,进而造成电力系统故障。采用多物理场仿真软件构建了10 kV交流XLPE电缆接头的三维仿真模型,模拟了电缆本体与接头周围的电场、磁场及热场分布,分析了造成电缆本体与接头处不同电磁 热场分布的原因,为电缆接头的优化设计提供了参考依据。     

基于磁热耦合法的电机模型参数计算

基于有限元法与集总热网络法建立电机温升模型,仿真计算电机瞬态温升。针对电机温升模型参数繁多且计算复杂的问题,从损耗分布和热量传递的角度,系统研究了电机的电磁参数和热参数。根据电机的结构参数建立物理模型,通过电磁仿真结合解析计算修正漏感参数,计算配置端部及外壳换热系数,等效处理定转子气隙对流系数,采用磁热耦合法计算温升。通过试验与仿真对比电机主要部位温升,验证了电机参数计算的准确性。     

大功率永磁同步电机磁热耦合分析

本文以一台160kW永磁同步电机为研究对象,根据电机的结构参数在电磁仿真软件中建立了电机的有限元仿真模型,计算出电机在额定工况运行下的电磁场及铁耗和铜耗的分布情况。将三维模型导入到温度场仿真软件中并计算出各主要部分的体积,结合铁耗和铜耗的计算结果求出电机各主要部分的生热率,进而求出电机在额定工况下稳定运行后电机各部分的温度分布情况。在此基础上对电机进行温升实验,将两者结果进行对比,二者结果基本一致,证明磁热耦合仿真在分析电机内部温度场分布时准确性满足要求。     

射频开关热分析方法研究

对大功率射频开关的热分析方法进行了研究,采用大功率等效试验与耦合仿真方法,分析了大功率射频信号对射频开关的影响。仿真与试验结果说明了大功率信号将导致射频开关的材料属性以及结构变化,导致射频性能显著下降。最后分析了射频开关主要的3种失效模式：热击穿、电击穿与接触失效。     

基于有限元法的隔离开关热稳定性仿真分析

隔离开关在实际运行中由于电阻损耗发热而温度升高,甚至超过允许温升,从而影响其工作性能。为了保证其工作的安全性和可靠性,建立了二维有限元分析模型,对隔离开关的进行热电耦合仿真分析。试验结果验证了仿真方法的准确性。该方法可为产品设计提供参考,并为提高隔离开关可靠运行提供理论依据。     

高压直流断路器用快速机械开关电磁缓冲研究

基于电磁斥力机构的快速机械开关是混合式高压直流断路器的核心设备之一,其几毫秒内分闸到位的速动性对直流断路器至关重要,然而其速动性对开关的缓冲提出了更高要求。文中提出了一种适用于电磁斥力机构分闸过程的电磁缓冲方法,介绍了电磁斥力机构和电磁缓冲的基本工作原理,并建立电磁斥力机构电磁缓冲装置的有限元模型,结合其原理仿真分析了缓冲储能电容容量、初始电压和缓冲触发时间对电磁缓冲性能的影响规律。最后对舟山示范工程200 kV直流断路器用快速机械开关进行了电磁缓冲试验,验证了仿真分析的正确性。文中对电磁缓冲的设计和控制提供了一定的指导。     

直流继电器电寿命试验中复合触头的温度场和热应力仿真研究

在较大负载等级下,复合触头的结合强度会由于温度和热应力的影响发生变化,甚至导致氧化物层脱落而失效。以典型的AgSnO2In2O3/Cu复合触头为研究对象,基于有限元思想提出一种电器多个动作周期后的温度、热应力仿真计算方法,从而得到复合触头在电寿命试验中的温度场、热应力分布的变化规律,又进一步研究了大负载情况下,复合触头的结合强度、银氧化层厚度等因素对其寿命的影响规律,并通过与试验结果对比验证了仿真模型的正确性。     

低速永磁力矩电动机发热的仿真分析与实验测试

根据传热学理论,针对直驱式低速永磁力矩电动机建立了三维暂态温度场的计算数学模型,并给出了求解域内的边界条件.应用有限元法计算了电机额定稳态工况下的温度场分布,通过温度场数值计算结果与实测数据对比,验证了所建模型的合理性,为该种类低速永磁力矩电动机发热的仿真计算提供了参考依据.     

多相异步电机端部绕组电磁与结构耦合场分析

为了研究电磁力对定子端部绕组的影响,需要将电机运行环境中的电磁场和应力场进行耦合分析.本文通过Pro/E建立异步电机的三维模型,以异步电机定子端部绕组作为研究对象,通过有限元法对模型进行修改及电磁与结构顺序耦合的仿真计算,得到运行时电机端部绕组的应力和应变分布.仿真结果表明,此方法适用于电机的耦合场计算,对研究电机的三...     

交流接触器温度场的仿真计算

通过对接触器热稳定状态的热学分析,建立了交流接触器的温度场模型,应用三维有限元法对处于热稳态的交流接触器的温度场进行了仿真计算,并通过实验进行了验证.     

固体继电器受热载荷作用的数值模拟分析

针对固体继电器受热问题,基于热弹性力学理论建立了三维有限元数值模拟分析模型。研究了固体继电器在功率耗散情况下,受热载荷作用时的温度分布和热应力分布,并通过对不同参数下温度和热应力的模拟,初步分析了影响固体继电器热性能的各设计因素。所得的计算结果可为产品的改进提供依据。