废旧锂离子电池涡流分选模型与影响因素

废旧锂离子电池的涡流分选工艺由于影响参数过多,分选效果并不理想.为探明各参数对分选效果的影响,提高涡流分选法的分离效率,开展废旧磷酸铁锂锂离子电池破碎产物的涡流分选研究.利用COMSOL仿真软件模拟磁辊交变磁场分布,建立产物在交变磁场的受力模型与运动模型,研究磁辊长度、磁极对数、磁辊半径、进料速度、磁辊转速、颗粒尺寸和颗粒形状等因素对分选效果的影响,提出将传送带摩擦因数纳入影响参数之中进行模拟,以指导涡流分选模型的建立.上述因素均会影响颗粒的运动轨迹,减小摩擦因数有利于提高分选效率,颗粒尺寸和形状是主要的影响因素.     

基于涡流斥力机构的低压交流接触器技术

针对传统电磁机构励磁控制交流接触器的不足,利用涡流斥力机构结构简便且励磁斥力建立时间短、机构动作快速的特点,提出涡流斥力机构的新型交流接触器技术,应用能量守恒法建立涡流斥力的数学模型及其动态仿真技术。设计了基于CJ40-100A本体结构的新型交流接触器样机。经仿真分析和样机动态测试,验证了新型交流接触器在触头接通与分断控制基础上的快速动作特性。     

涡流分选机磁系空间结构优化

永磁辊式涡流分选机是提取火灾现场金属熔落物的重要装置,但是现有分选设备存在分选效率低,体积、质量大等问题,需要对其进行优化。对分选机核心构件磁辊的磁系空间进行了研究。首先,建立涡流分选机磁系空间结构模型,并说明了永磁辊式涡流分选机的工作原理,在磁辊给定时,给出了其磁辊磁块磁系空间的计算方程;然后,结合有限元方法分析了原磁系空间的磁感应强度分布规律,并比较不同外径、不同内径、不同铁环厚度下磁辊磁感应强度的变化规律;最后,提出一种对原涡流分选机的优化设计方案,减轻了分选机的质量,提高了分选机的效率。     

涡流检测中传递函数方法研究

本文提出了一种新的涡流检测方法——传递函数方法（ＴｒａｎｓｆｅｒＦｕｎｃｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄ,以下简称ＴＦ方法）,以克服现行阻抗分析方法的缺点。本文将传递函数理论引入涡流无损检测中,从电磁场基本方程和线性系统理论出发,导出了以空心圆柱线圈为探头的涡流检测系统的传递函数表达式,它为探头及新检测仪器的设计提供了理论指导;并设计了新的宽频激励信号,构造了基于传递函数方法的涡流检测实验装置,探讨了涡流传递函数方法的可行性和实用性。     

涡流检测中平板导体的理想裂缝模型

将理想裂缝模型从半无限大导体推广到有限厚平板导体情况，使体积积分方程法推进至实用化阶段。将传统的阻抗分析法改进为场量分析法，推导出了场点和源点位于同一区域和位于不同区域时的并矢格林函数，解决了求解等效是流偶极子分布时的积分奇点问题，并且将积分方程法的计算结果与FEM-BEM组合法的计算结果进行了对比，表明有限厚平板导体中理想裂缝模型的准确性和高效性，为涡流无损检测中缺陷的快速重构奠定了基础。     

车用锂离子电池一致性分选方法研究

电动汽车发展对锂离子电池安全性、能量密度、寿命和可靠性均提出了更高要求.电池一致性是影响其性能的重要因素,模组内电池单体越多,一致性问题越突出.通过对神火锂离子电池进行充放电试验,分析其放电过程中容量、能量、内阻3个关键参数的变化,并利用多参数分选方法提出容量、能量、内阻的综合评价指标函数,结合权重分析指标选取能量随时...     

电动汽车动力电池分选方法研究

研究总结了目前文献所见有关电池分选的主要方式方法,并提出了分类特征点自动提取和基于减法聚类的分选方法.此方法具有根据电池实际差异状况,自动产生相应分类数量,并能得到明确的分选结果的优点.将这样的分选方法用于动力电池分类,并采用模拟行车工况进行仿真验证的结果表明:它满足稳态工况的电池分类方法,但还不能完全适合动态工况下的分选要求.说明动力电池的分选工作仍然是将来需要进一步进行探讨的问题.     

带钢分选控制系统的研究

分选控制系统是冷轧镀锡带钢生产线中的关键环节。以武钢冷轧厂镀锡2#剪分选控制系统为例,介绍了镀锡带钢分选控制系统的工艺过程,详细讲述了带钢定位跟踪和分选控制的运行原理和控制思想。应用证明,该分选控制系统能实现高速传送过程中镀锡带钢的精确分选,具有很好的控制性和可靠性。     

涡流无损检测中快速识别方法的研究

本文首先用BP网络完成了涡流无损检测中缺陷的快速识别。针对BP算法存在着收敛速度慢、易陷入局部极小的缺点,作者将RBF（Radial Basis Function）网络应用于涡流无损检测。结果表明RBF算法的收敛速度较BP算法快得多。RBF网络适于在线检测。     

三维涡流场有限元研究及其在远场涡流检测中的应用

在远场涡流机理研究中三维有限元分析一直是一个重点和难点之一，至今尚未得到较好解决。为此本文从电磁场有限元出发提出了Ａ，Ｖ－Ａ－算法和子结构一波阵法，并在此基础上进行了数值仿真，结果较令人满意。本研究对于远场涡流技术的实际应用具有积极意义和一定的参考价值。     

辐射式铁心饼电抗器涡流特性的仿真分析

采用有限元软件Ansoft Maxwell中的涡流场求解器,对辐射状铁心饼表面的涡流进行了电磁仿真分析。通过在建模阶段对关键的几何部分进行细化,使模型体现了辐射铁心饼所特有的层叠排列结构。并将其与普通铁心饼在相同外部条件下进行对比仿真分析,得到了各铁心饼表面的电流密度分布以及电抗器气隙部分的磁场分布。仿真结果符合理论预期,验证了模型的正确性与有效性,由此表明辐射状层叠结构的铁心饼可明显减弱其表面涡流,降低涡流损耗。研究结果对于工频大容量电抗器或变压器的设计具有一定的理论指导意义。     

多通道在线涡流检测系统研制

针对当前工业生产线上对涡流检测设备多通道、高速化的需求,设计了一种可应用于在线检测的多通道涡流检测系统。系统由涡流信号处理电路、多通道数据采集系统、基于Vxworks系统的实时控制计算机、数据管理计算机以及相关软件组成。涡流信号处理电路的激励频率范围为300 Hz～3 MHz,灵敏度0～72 dB可调。多通道数据采集系统能同时对四路涡流检测信号进行采集,每个通道采集率可达200 K,能够满足1 200 m/min生产线上穿过式涡流检测的需求。涡流检测数据可通过PC104总线送往实时控制计算机以进行缺陷识别和标注。数据管理计算机可实时显示当前检测试件的阻抗平面图并储存缺陷数据,还可对检测参数进行调节以适应不同的检测条件。薄壁铜管的穿过式涡流检测实验表明,系统具备多通道检测能力,检测信号信噪比高,对0.6 mm微小缺陷有很好的检测效果。     

Generation of method AC Ampere force using eddy current inside a nonmagnetic thin plate and its effect on electrodynamic suspension

In this paper, we propose a novel method for magnetic levitation force generation. In our method, we utilized three AC electromagnets that generate the inductive and AC Ampere forces. One electromagnet is installed above the surface and the other two in both sides of thin plate. Phase conditions providing the maximum levitation force are derived from 2‐dimensional finite element analysis. In order to confirm the performance of the proposed method, we performed some experiments. The experimental results show that in difference from conventional AC methods, the magnetic levitation force is increased around 5.9 times for the same eddy current inside the aluminum plate. In addition, the relations between excitation frequency, plate thickness and total levitation force are explained in details. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 170(3): 48–56, 2010; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20905     

激励电流对脉冲涡流检测的影响研究

在采用脉冲涡流技术进行缺陷检测时,不同激励线圈中的电流会存在一定的差异。为研究不同线圈内激励电流对检测结果的影响,首先分析了不同线圈内激励电流的时频特征,而后研究了被测试件缺陷尺寸和材料属性不同时,不同激励电流作用下差分检测信号的频谱特征,分析了激励电流对检测信号频谱特征的影响规律。最后通过实验对分析结果进行了验证,结果表明：当被测试件缺陷尺寸不同时,差分检测信号频谱特征受激励信号影响的规律也不同。     

空冷汽轮发电机端部电磁场与涡流损耗研究

针对大型空冷汽轮发电机端部磁场分布和各结构件的涡流损耗难以准确计算的问题,对大型空冷发电机端部结构进行三维实体建模,建立了电机端部三维非线性瞬态涡流场的数学模型,阐述了对激励源的选择和结构件建模的方法,较全面地考虑了材料特性、结构件形状等因素对电机性能的影响。以一台200MW空冷汽轮发电机为例,用有限元法对其在额定工况下的端部电磁场分布和结构件中的涡流损耗进行计算。将所得的结果与实测值进行比较,分析表明误差在工程应用的允许范围内,表明此种方法可以用于大型空冷汽轮发电机的端部电磁场与涡流损耗的计算当中。     

基于TMR传感器的脉冲涡流C扫描成像技术研究

针对直线结构的阵列探针存在探针越远离线圈内径位置,存在相同位置缺陷的差分信号峰值越小的问题,提出了基于 TMR 传感器在同一激励线圈内半圆弧“等横向间距”布置的方法,并设计了一款新型脉冲涡流 C 扫描成像装置。 研究结果表 明,对于铜板不同形状的缺陷,通过 C 扫描并对扫描结果进行折算和阈值分割后绘制的等高线图能够很好地复现缺陷的形状, 成功实现了铜板不同形状缺陷的二维成像,进而验证了该方法的有效性和可行性。     

微型涡流电导率测量传感器的优化设计

电导率是金属材料的重要物理量,电导率能有效的反映出金属的力学性能、热处理状态和腐蚀状态等参数,特别是在航天航空飞行器中,飞行器材料的电导率反映出的金属疲劳程度对于保证飞行器的安全极其重要。无损涡流检测技术对于有色金属电导率有很好的响应。阐述了涡流电导率传感器设计原理,以电磁场理论为基础,以阻抗平面相位法为主要方法,对涡流电导率传感器的结构和参数进行设计和优化,并用CIVA进行了软件仿真和金属样本的实验验证。实验结果表明,实现了高精度,高稳定性的无损涡流电导率测量。     

基于时域有限元方法的配电房大电流母排涡流场分析

母排工作状况对整个配电系统的运行起着决定性的作用.针对配电房普遍使用的平板型空气绝缘母排结构,根据母排实际尺寸、位置等参数构建其工频磁场分布的计算模型.采用基于时域有限元的方法研究了矩形大电流母排满足的二维(2D)、三维(3D)涡流场问题.分析其磁感应强度变化,并与圆管型母排进行了比较,通过仿真验证,矩形母排磁感应强度与实测数据的最大误差小于5.79%,而圆管型母排磁感应强度与实测数据的误差较大.重点研究了不同工作电流对电磁力、磁场能量及功率损耗的影响.结果显示随电流增大,磁场能量、电磁力及功率损耗均呈增加趋势.当电流为2 400 A时,其三维涡流场的功率损耗高达114.462 W/m.     

大电流母排三维涡流场-温度场耦合分析

利用有限元方法建立大电流开关柜母排的三维涡流场——温度场耦合分析模型,计算三维涡流场,得到磁感应强度和焦耳损耗的大小及分布规律;将焦耳热作为热源,通过顺序耦合方式计算出母排的温度场分布情况.实验结果验证了计算模型的准确性.在此基础上深入探讨不同工作电流对母排产生的温度场的变化规律,对设计大电流开关柜有参考价值.     

变面积式电涡流传感器线圈阻抗理论计算模型

变面积式电涡流传感器相比于传统的变距式传电涡流感器具有线性度好和量程易扩展等优点。介绍了变面积式电涡流传感器的基本测量原理和理论模型的建立方法。该模型利用二阶矢量位结合截取边界法建立了相关电磁场方程组,在此基础上推导并建立了传感器的理论模型并给出了传感器线圈阻抗计算以及相关场量的闭合解析表达式。实验结果证明了此模型的有效性和正确性,该计算模型与传统的数值仿真运算相比,不仅物理意义明晰,而且极大缩短了运算时间。