潜油永磁直线电机单边磁拉力分析与计算

针对圆筒形永磁直线电机的偏心带来极大单边磁拉力、导致动定子之间的摩擦力高达数千牛顿的问题,建立了圆筒形永磁直线电机模型,分析了圆筒形永磁直线电机的结构特点与电机单边磁拉力产生的原因.采用磁路法分析电机偏心时的气隙磁场,利用麦克斯韦张量定理推导出空载下圆筒形永磁直线电机的结构参数和偏心参数与单边磁拉力的关系,并根据推导结果计算出电机单边磁拉力.结果表明,该解析方法具有一定的正确性和准确性.     

稀土永磁磁钢可控电磁成型取向器的研制

根据生产实际需要,研制出稀土永磁磁钢可控电磁成型取向器,提出了采用小电流、双闭合电磁回路的思想和二次聚磁的方法,使成型模腔磁场达到设计要求,满足了生产实际的需要。讨论了取向器的机械结构和控制电路的设计,进行了磁路的设计和计算。该设备具有高磁场、性能稳定、使用寿命长且适用范围广等特点。     

磁性研磨研究应用磁路设计

在磁性研磨研究中磁路设计是重要组成之一,其形成磁场对研磨质量影响很大.本文根据电磁场理论,对直流激磁磁路的设计进行了分析,并就磁路设计中重遥.数之一的磁导进行了精确计算,同时给出了磁性研磨应用磁路的一种设计方法.     

新型盘式横向磁通电机三维等效磁路研究

横向磁场永磁电机具有低转速、高转矩密度特点,在介绍横向磁通永磁电机发展的基础上,针对电动车轮毂驱动设计一种新型盘式横向磁通电机,通过三维有限元和三维磁网络法分析了磁通磁阻,建立了磁路模型,研究新型盘式电机磁阻对气隙磁密的影响,并对样机气隙磁密分布进行计算,平均气隙磁密与有限元仿真分析结果基本一致。研究表明所提出拓扑结构的合理性和研究方法的正确性。     

双转子永磁电机内部磁场耦合问题的研究

双转子永磁电机（DRPM）内外电机磁场之间存在着耦合,通过改变定子厚度可以改变内外磁场之间的耦合关系,实现内外电机的磁场解耦。分析了电机内部磁路结构,利用等效磁路法对电机气隙磁密进行了计算,通过有限元分析软件,建立仿真模型并进行仿真计算。通过对不同尺寸的计算结果分析得出永磁体充磁方向相反时内外电机磁场互不干扰的定子轭部厚度值。达到了优化电机结构的目的,为双转子电机的进一步优化设计奠定了基础。     

机械变磁通永磁同步电机发展综述

机械变磁通永磁同步电机是利用机械传动方式实现磁场调节的一类新型永磁电机.通过引入机械调磁及机械变磁通永磁电机的概念,提出了几种典型拓扑结构的机械变磁通永磁同步电机,分析了新型电机的工作磁路与运行原理,并给出了各类电机综合特性的定性比较分析.结果表明,相对于其它几类机械变磁通永磁电机,转子错开式机械变磁通轴向磁场永磁同步电机拓扑结构具有弱磁效果较好、漏磁系数较小、效率较高和制造工艺较简单等优势.     

稀土永磁电机的关键技术与高性能电机开发

永磁电机以永磁体产生的磁场为媒介进行机械能和电能的相互转换.在扼要介绍了与稀土永磁电机密切相关的永磁材料的基础上，阐述了稀土永磁电机分析理论、设计计算方法、磁路结构、优化设计、防失磁等应用基础理论与共性关键技术上所取得的进展，简要介绍了所开发的高性能价格比的多种永磁电机——永磁发电机、高效永磁电动机、交流永磁伺服电机和直流电动机，其中特别介绍了两种新型结构的永磁电机，并初步展望了稀土永磁电机的发展前景.     

永磁转子感应子式同步电动机的气隙磁场

本文提出了铝机壳永磁转子感应子式同步电动机的分布磁路线性模型。给出在轴向长度上气隙磁场分布的解析式,并用电阻网络模拟方法得到了和分析法相同的磁场分布。从理论分析得到的归一化曲线,可以用来计算电机轴向长度上的气隙最高磁密和等效磁阻。在设计这类电动机时,采用本文提出的设计判据,可以得到比较均匀的气隙磁场分布,从而可能进一步提高气隙平均磁密和改善电机的材料利用。     

三维永久磁铁磁场的-Ψ方法研究及其在MRI系统中应用

分析了三维永磁磁场的磁矢量位(A)算法与标量位(Ψ)算法的优缺点 ,提出了在铁磁区域用磁矢量位、在非铁磁区域用标量位作为求解变量的A -Ψ方法 .开发了集A ,Ψ ,A -Ψ三种求解方法于一体的有限元计算软件 ,并用于永磁式MRI主磁场的设计计算中 ,计算结果与实测结果进行比较表明A -Ψ法为最佳 .     

稀土永磁电机磁路设计与计算

稀土永磁具有很高的矫顽力,特别是具有很高的内禀矫顽力,因此,它适用于具有大气隙的结构和具有大的退磁磁场的动态工作场合。它还具有很高的磁能积,因而可以使电磁器件的休积和重量大大减小。它的退磁曲线基本上是一条直线,回复线几乎与退磁曲线完全重合,因此,磁性能稳定,多次拆装也不会退磁。磁温度系数较低,热稳定性好。这些特点使得它非常适用于电机结构中。因而近年来在电机工业中得到越来越广泛的应用。 由于稀土永磁的性能与原有永磁材料的性能有很大差异,为了充分发挥其优异性能,不能简单套用传统的永磁电机结构和计算方法,必须运用新的设计概念,重新设计磁路结构,采用适当的分析计算方法。本文在研制稀土永磁高速同步发电机的基础上,对这类电机磁路设计计算中的一些问题,进行了初步总结和分析讨论。本文所有计算公式全部采用国际单位制。     

磁性流体行波泵实验装置的研究

磁性流体行波泵作为磁性流体的典型应用已经得到了普遍的关注。行波磁场的产生、泵体结构的设计、磁性流体的动力学特性等均为磁性流体行波泵研究的关键技术。根据行波磁场产生的形式设计了旋转型磁性流体行波泵。行波磁场作用下的磁性流体流量与产生行波磁场的永磁转子的磁极旋转的角度有直接关系,永磁转子磁极旋转过的角度越大,其流量也越多;行波磁场的强弱对磁性流体流量也会产生影响,当永磁转子磁极旋转相同角度时,磁场越强,其流量越大;在永磁转子旋转相同角度时,行波磁场的频率只能影响磁性流体的流速,对流量不直接产生影响。     

金属磁流变光整加工中磁极平行布置的磁场研究

为了研究金属磁流变光整加工装置设计中用导磁性材料对平行布置磁极进行连接引起的加工区磁场的变化规律,对金属磁流变光整加工中平行布置磁极进行改进,以改进后的加工区磁场为研究对象,利用ANSYS软件对加工区磁场的强度和分布进行了仿真分析并对磁场强度进行了实际测量.研究结果表明:平行磁极布置改进后,靠近导磁材料区域磁力线分布密集,连接部位磁力线最为密集,远离导磁材料区域磁力线分布相对稀疏;平行磁极布置改进后纵向磁感应强度的分布出现了较明显的区域差异,呈现出中间加强两端减小的变化趋势,纵向磁场中部磁感应强度平均提高0.01T.平行磁极布置改进后,加工区内磁场方向没有发生变化,磁场强度分布均匀性变差,中部磁场强度有所增加.     

磁力轴承旋转电磁场的有限元计算及分析

建立了磁力轴承旋转电磁场的二维有限元模型并进行求解,对不同转速和线圈电流条件下的磁力线分布以及气隙磁通密度进行了分析。结果表明:在NNSS型磁极布置形式中,转子旋转时,涡流场引起磁力线变形,导致一对磁极内的磁力线非对称分布,一极增磁,一极退磁,并在磁极对之间产生较强的磁耦合;当转子旋转时,气隙磁通密度同时受到线圈电流激励的主磁场和转子转速的影响。     

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.     

磁性流体行波泵实验装置

理论分析了磁性流体力学方程,为磁性流体解耦计算和应用奠定了理论基础.采用边界逐步逼近迭代法对磁场与力场问题进行解耦计算.行波磁场作用下的磁性流体流量与产生行波磁场的永磁转子的磁极旋转的角度有直接关系,永磁转子磁极旋转过的角度越大,其流量也越多;行波磁场的强弱对磁性流体流量也会产生影响,当永磁转子磁极旋转相同角度时,磁场越强,其流量越大;在永磁转子旋转相同角度时,行波磁场的频率只能影响磁性流体的流速,对流量不直接产生影响.     

横向旋转磁场作用下TIG焊电弧的运动机制

设计了一种横向旋转磁场发生装置,通过调节低频载波的频率和高频调幅波的占空比来控制旋转磁场的旋转速度和磁感应强度的幅值.将该装置应用于TIG焊,结合理论分析和试验手段,揭示了横向旋转磁场作用下TIG焊电弧的运动机制.结果表明,横向旋转磁场作用下TIG焊电弧有规律地作交替进行的旋转运动和偏移运动,并且电弧的旋转半径和旋转速度都是变化的.     

极化磁系统中永磁体处理方法的改进

针对沿长度方向充磁的条形永久磁铁内部磁感应强度分布不均匀的特点,通过对极化磁系统中条形永磁体分段,建立了其等效磁路模型。从某桥式极化磁系统永磁体回复线起始点的计算中可以看出,此方法能够较好的模拟实际情况。所得的结论对极化继电器产品设计具有一定的指导作用。     

永磁转子偏转式三自由度电机建模与结构分析

针对以往研究中单层结构永磁转子三自由度电机转矩特性的不足,提出一种新型永磁"蝶形"转子偏转式三自由度运动电机,采用球坐标系下分离变量法和洛伦兹力法分别对电机气隙磁场和转矩进行解析建模,确定气隙磁场空间谐波含量和结构参数对基波磁通密度和转矩幅值的影响,同时进行三维有限元仿真分析.通过研究两种计算方法下气隙磁场、自转和偏转转矩的特点及规律,并进行对比分析.结果表明:"蝶形"永磁转子结构的气隙磁通密度分布和转矩特性优于单层结构,气隙磁通密度径向分量空间分布近似平顶波,转子中间层磁极的气隙磁通密度幅值最大,解析法与有限元法的计算误差均小于6.7%.     

Magnetic field of mathematical modeling and simulation of 3D magnetic pole array spherical actuator

In this paper a new spherical actuator is designed and its advantages are compared to an existing spherical actuator,which function is limited by several design bottlenecks. First the output torque is too small.Second,the attitude is difficult to be accurately detected. The new three-dimensional magnetic pole array can solve these major problems. The new actuator features an outer rotor with multiple permanent magnet( PM)poles. Using an analytical solution and the finite element solution simulation,the feasibility of the approach is verified. A prototype was developed,tested,and experiments were conducted to obtain the practical value of the magnetic flux density.     

核电半速汽轮发电机单相短路时磁场特性分析

针对发电机单相短路时磁场特征问题,以一台核电半速汽轮发电机为例,采用场-路耦合方式建立了发电机单相短路仿真模型,通过对发电机单机空载时正常及机端单相短路仿真,得到了短路前后发电机内部磁场分布以及气隙磁密的变化特征。指出机端单相短路时发电机磁场仍具有对称性,故障后气隙磁密数值小于正常运行时的气隙磁密数值。通过对故障前后气隙磁密傅里叶分解,指出故障后气隙磁密基波分量明显减小,而奇数次谐波分量增大。