一种新型便携式弱磁场测量系统

针对目前微弱磁场测量装置具有测量精度低、成本高、体积大等缺点。设计并制作了一种以TMR磁传感器为磁敏感探头的新型便携式微弱磁场测量系统,并通过液晶屏实时显示测量数据。通过FD-ICH-II新型螺线管磁场测定仪对本弱磁测量系统进行了标定实验,实验结果表明:该弱磁测量系统具有灵敏度高,较宽的测量范围,线性度高,测量平均误差小于1.2%,分辨率达到10-8T,满足弱磁测量的要求。对于某些特定场合,该弱磁测量系统完全可以得到应用。     

混合动力装载机轮边电力驱动弱磁控制策略

以混合动力装载机为例,对行走系统电力驱动的弱磁控制策略进行研究.首先根据装载机行走系统运行特点,确定电力牵引工作曲线;然后介绍永磁同步电机的弱磁控制算法,使永磁同步电机工作在低速大转矩和高速恒功率状态;最后对弱磁控制策略进行了电动和馈电特性试验.结果表明:弱磁控制算法能满足轮边电力驱动的设计要求.     

石榴石单晶薄膜法拉第旋转的测量

测量系统主要特点是采用石榴石单晶薄膜磁光调制器,对偏振光进行调制,再经选频放大,明显地提高了测量系统的灵敏度。装置简单,操作方便。读数精度±0.005(deg).系统误差≤±3%。     

低温超导全张量磁梯度测量系统研制与应用

首先介绍了低温超导全张量磁梯度测量系统的组成、仪器布局和硬件连接;然后分析了系统研制过程中各模块测试结果,包括测控系统噪声测试和SQUID灵敏度测试,指出组成系统的SQUID传感器的一致性至关重要;其次,详细阐述了系统地面静、动态实验,测试了系统动态范围、测量精度和稳定性,系统静态实验磁梯度测量精度均优于±30 pT/m;最后,在江苏丹阳进行了野外飞行试验,根据DZ/T 0142—2010航空磁测技术规范,测量结果表明各张量分量重复线内符合精度优于±25 pT/m,每条测线动态测量灵敏度均值均优于±30 pT/m。此套系统以达到工程样机水平,大大提高了低温超导全张量测量系统的实用化程度,为我国在低温超导航磁测量领域接下来的研究工作打下了坚实的基础。     

海底静力触探系统悬挂解锁装置的设计

论述了海底静力触探系统悬挂定位装置存在的悬挂不可靠、解锁振动较大等问题,设计了悬挂解锁装置,解决了悬挂定位装置存在的问题,提高了系统工作的可靠性。码头试验和海上试验的成功,验证了该机构能稳定工作。     

基于Matlab／Simulink的直接转矩控制仿真系统

直接转矩控制技术是一种具有优良静、动态性能的交流电机控制技术。文章介绍了直接转矩控制技术的基本原理。并采用Matlab／Simulink软件对直接转矩控制仿真系统进行了建立,其中磁链观测采用u-n模型,该模型能在全速范围内得到较好的观测精度,通过Simulink中自带观测器与计算式所得的转矩波形进行比较。验证了磁链观测器的准确性．并对转矩波形使用小波信号分析方法进行后处理。通过对仿真系统的建立和仿真结果的分析。能为后续工作中正确建立硬件系统和编写软件应用程序具有指导意义,从而大大缩短了系统开发的时间。为下一步直接转矩控制的成功实现提供了基础。     

基于Simulink的三相异步电动机直接转矩控制系统研究

基于直接转矩控制工作原理,利用Simulink搭建三相异步电动机直接转矩控制系统仿真模型,采用定子磁链轨迹近似圆形的控制方案,对系统进行仿真。仿真结果表明,该直接转矩控制系统仿真模型能够很好地模拟实际调速系统的相关性能,体现了更优越的静动态性能。此外,通过搭建实际调速系统,测量电机转速、转矩参数,验证了仿真模型的有效性。     

盘式异步磁力联轴器传动特性

针对一台新型18极16槽盘式异步磁力联轴器,为研究其传动特性规律,首先以层理论模型为指导分析得出联轴器的转矩理论计算方法;然后通过有限元分析得出三维瞬态气隙磁场的分布以及不同工作参数对转矩传递的影响;最后通过三维磁场测量系统和传动试验台进行不同工况下的三维瞬态气隙磁场和转矩的实测,并得出不同工作参数与转矩、效率的关系曲线。仿真和试验结果都表明,联轴器中最大磁密出现在永磁转子上,磁转子背部的轭铁处磁密也较大;轴向分量为气隙磁密的主要分量,气隙厚度的减小使得轴向磁密以及转矩都会增加;随着转差率的增加、输入转速的增大,联轴器传递转矩也会增大,但轴向磁密却减小;当输出转矩增加时,转差率在一定范围呈线性平缓增加而后急剧上升,而传递效率却先上升后下降,且当转差率为3%时,效率达到最大;在给定转差率为6%时,输入功率的增加对联轴器的传动效率几乎无影响,效率基本保持在94%左右,从而验证转差率和效率之和满足常数1的规律;当输出转矩为26~48 N·m时,传递效率始终保持在95%左右,此时转差率范围为2%~6%,证明盘式异步磁力联轴器能够在一定负载工况下高效运行,具有很好的传动特性。     

盘式实心磁力耦合器气隙磁场分布及转矩分析

针对一台9对极盘式实心磁力耦合器,为研究其气隙磁场分布及转矩,引入层理论模型,将磁力耦合器划分为非导电区域和导电区域两部分,推导二维标量磁位法,求解非导电区域的标量磁位和导电区域的磁场强度,同时引入卡特系数进行校正,推导出盘式实心磁力耦合器的气隙磁密和输出转矩公式;然后,通过有限元软件模拟得到磁力耦合器的三维气隙磁场分布、涡流分布和输出转矩,并分析了不同工作参数对输出转矩的影响;最后,搭建三维气隙磁场测量试验平台和传动试验平台进行三维气隙磁场和转矩的试验,所得试验结果与理论计算结果、仿真结果基本吻合。结果表明,推导的气隙磁密和输出转矩公式具有较高的准确性,为进一步研究盘式实心磁力耦合器的传动特性提供参考。     

齿轮传动链动态精度测量的新方法

前言五十年代以来陆续发展起来的传动链动态精度测量方法和装置,对于提高齿轮传动链特别是齿轮机床传动链的精度起了显著作用。这些装置归纳起来大致可分为三类: 1.绝对式测量装置:包括磁分度测量仪和光栅式测量仪; 2.差频式磁分度测量装置; 3.地震仪式旋转惯性角位移测量装置。这些装置具有高精度,高效率,並能在实际工作状态下测量传动链精度等优点。但是它们也存在一些缺点:如都需要高     

基于主动磁化的钢板应力测量性能提升方法研究

提出一种提高基于磁弹效应的钢板应力测量灵敏度和一致性的方法。从力磁耦合理论模型出发,分析强磁化和弱交流磁化对力磁耦合所起的作用：强磁化能通过降低初始磁导率和统一力磁耦合参数,提高应力测量的灵敏度及一致性;弱交流磁化提供小幅振荡磁场,能有效消除干扰磁场影响。开展了基于磁弹法的钢板应力测量有限元仿真研究,表明当初始相对磁导率较低时,应力作用下的钢板法向磁感应强度变化率较大,即应力测量灵敏度较高。开展了不同强磁化条件下不同厚度钢板的拉伸试验,测量其法向磁感应强度变化。实验结果表明：与未磁化相比,强磁化后钢板应力测量灵敏度有数十倍提升,一致性有数倍至百倍提高。其中,3 mm厚度钢板采用单磁铁移动磁化方式的应力测量灵敏度和一致性参数提高至1.665 mGs/MPa和2%;5 mm厚度钢板采用双磁移动磁化方式的应力测量灵敏度提高至1.41 mGs/MPa,采用单磁铁移动磁化方式的一致性参数提高至0.2%;7 mm厚度钢板采用双磁铁移动磁化方式的应力测量灵敏度和一致性参数提高至1.2 mGs/MPa和1.8%。     

汽车ESP和EPS系统的转角转矩组合式传感器

对一种可用于汽车ESP和EPS系统的转角与转矩组合式非接触传感器进行了研究.介绍了该传感器的结构和原理,推导了传感器的输出方程和灵敏度表达式.通过试验分析了传感器激磁磁场强度对转矩测量精度的影响,并得出了最佳激磁磁场强度.在0 ～450 N·m范围对传感器进行扭矩加载,得到了较高的测量灵敏度、线性度、重复度以及较低的迟滞静态误差;在500～3500 r/min范围内,转速最大相对误差为0.80％.试验数据显示:该传感器的精度能够达到1.0％,用于测量汽车方向盘的转矩和转角是可行的.     

三相开关磁阻电机直接转矩控制系统的研究

为提高开关磁阻电机的动态性能,将直接转矩控制方法应用于开关磁阻电机调速系统。以电磁转矩和磁链作为控制变量,比较给定转矩和反馈转矩以及给定磁链和反馈磁链的大小,给出磁链和转矩的增、减趋势,通过查询电压矢量表确定功率变换器的触发相位,使电机运行。在MATLAB/Simulink环境下,进行了开关磁阻电机直接转矩控制算法的仿真实验。结果表明,采用直接转矩控制策略可以改善开关磁阻电机的动态性能。     

一种新的大齿轮测量系统

本文提出了一种新的大齿轮测量系统,该系统是通过将下述辅助系统加到大型滚齿机上来实现的。(1)将直径为2200mm 的高精度环形磁尺安装在滚齿机工作台的外表面,以测得被检件的角位移。(2)齿形传感器,它由一个气浮导轨和一直磁尺组成,用于测量测头的直线位移。(3)齿轮单面啮合测量部件。它是由一个标准齿轮和一个由精密轴承支撑的环形磁尺组成的。(4)控制和数据处理装置。该装置控制自动测量,计算误差,并用自带的微计算机记录和存储数据。此系统的主要特点是机构简单,精度高,能自动测量,并能对齿廓误差进行三维测量。     

自升式钻井平台升降系统齿轮转矩监测装置研究

自升式钻井平台升降系统在进行升降作业时,需对升降装置的核心部件——提升齿轮箱的末级齿轮承载转矩进行监测。利用该齿轮轴本体作为转矩测量的敏感元件,在其内部安装扭变传递组件及传感器,配置相应的测量电路,组成了对齿轮承载转矩进行测量的监测装置,并通过专用的加载设备对其进行加载标定试验,获得了较为理想的试验数据。     

氦光泵磁敏传感器共振信号模拟装置设计

氦光泵磁敏传感器和检测系统共同实现对磁场的测量。验证检测系统能否正常工作的传统方法是制作出整个传感器后进行调试。针对检测系统的可行性验证,设计了共振信号模拟装置。产生的磁共振信号能够模拟光学系统的功能,通过调制域测频实现了对检测系统反馈信号的实时测量。实验测试表明,该装置能够验证检测系统的可行性,其性能十分接近氦光泵磁敏传感器,并且具有测量精度高、实时性好、稳定可靠、不依赖工作环境、制作成本低等特点。     

行波管磁场自动测量系统的设计与实现

介绍了一种行波管磁场自动测量系统,主要用来测量行波管磁聚束系统的轴向磁场强度和峰值场强。该系统由测试工作台、运动及控制装置、磁场测量装置和数据采集系统组成。软件结构采用模块化设计,使用Visual Basic语言编程,通过友好的界面实现行波管磁场的自动测量。     

一种标准转矩发生系统设计及误差分析

测功机是一种用于测量发动机等设备功率的一种装置,测功装置包括转矩和转速校准系统。针对功率校准问题建立转矩发生系统并进行了总体方案的设计、数学模型的建立和误差分析,重点分析了杠杆力臂测量误差、杠杆水平位置控制误差、机体导线产生摆动惯性力矩误差、机体转轴动不平衡产生离心转矩误差,并对每一项提出了对应的解决方案。结果表明,该标准转矩发生系统可以实现在旋转状态下施加标准转矩的功能。     

磁致伸缩与磁弹一体化传感器的研制

为开发具有缺陷检测与应力测量双功能的单体传感器,设计出一种包括静态偏置磁路和内、外层感应线圈的一体化传感器结构,可工作于磁致伸缩与磁弹传感器两种模式。结合磁致伸缩与磁弹基本理论,以能量转换效率和应力测量灵敏度为指标,采用有限元仿真法对一体化传感器的偏置磁场进行优化选取。一体化传感器的试验测试结果表明,传感器工作于磁致伸缩传感器模式时,可在直径6.3 mm钢杆中激励产生L(0,1)模态超声导波并有效检测出宽度和深度均为1 mm的槽型缺陷,增加外层感应线圈的驱动直流可对静态偏置磁场强度进行补偿以使接收的缺陷回波信号幅值增加,提高传感器的缺陷检测能力;工作于磁弹传感器模式时,随激励信号幅值增大,传感器的应力测量灵敏度和测量结果线性度均有提高,其中测量结果线性拟合确定系数最高达0.992 4,表明一体化传感器可用于高精度应力测量。     

异步电机直接转矩控制的仿真研究

在异步电动机α-β坐标系下介绍了异步电动机的数学模型、直接转矩控制(DTC)系统的工作原理和基本组成。针对直接转矩控制系统存在的转矩脉动问题,给出了一种新型的定子磁链控制器和转矩控制器,采用新型的电压矢量选择表代替传统的电压矢量选择表。并在Matlab/Simulink平台上搭建了异步电动机直接转矩控制调速系统的仿真模型,并对仿真模型中的主要模块进行了描述,简要说明了空间电压矢量的选择对转矩和磁链的作用和影响。仿真结果验证了该模型的正确性和整个系统的快速动态响应特性。