电磁铁吸力计算及仿真分析研究

针对圆环形电磁铁的典型结构,以麦克斯韦方程为理论基础,推导出圆环形电磁铁的电磁吸力计算公式,基于Magnet电磁场分析软件对其进行二维静态和二维瞬态运动仿真,仿真和分析结果表明推导的公式具有很高的精度,该公式为圆环形电磁铁的分析计算和设计提供了理论依据.     

基于三维有限元分析的交流接触器电磁铁的优化设计

以双E型电磁铁为研究对象,对交流接触器操作电磁铁进行了优化设计.利用寻优法计算线圈电流值,基于三维有限元方法分析了电磁系统内部的磁场分布,并对其静态吸力特性进行了仿真计算和实验验证,实验结果与仿真计算的结果相一致.在此基础上,利用虚拟样机技术研究了铁芯、线圈高度等结构参数对静态吸力特性的影响,提出操作电磁铁的最佳几何尺寸的选择.     

Matlab在电磁铁设计计算中的应用

通过对带有截锥形铁芯和挡铁的直流螺管电磁铁磁路的分析,介绍了其磁路计算(包括磁阻、磁通以及吸力等)的方法.基于Matlab强大的数值计算能力及其丰富的函数库,通过Matlab编程实现了直流螺管电磁铁静态吸力特性的计算和特性曲线的绘制,并给出了程序流程图.另外,给出了3种不同结构电磁铁的吸力特性的计算实例.     

电磁铁吸力公式的讨论

指出在一些教材和专著中,关于电磁铁吸力公式的推导及应用范围叙述的不准确、不恰当处,并进行了分析讨论。     

电磁机构中电磁铁动态吸力特性的测定

本文应用电阻应变片电测技术对ZN4—10/1000—16型真空断路器机构所用合同电磁铁的动态吸力特性进行了测定。     

高压开关操作电磁铁动态特性逆分析的研究

基于测量合、分闸线圈的电流波形，提出了进行电磁铁动态特性逆分析的方法。结合电磁定律和机械运动方程，导出了用于逆分析的基本动态方程。分析指出，从线圈电流波形中可以提取若干“指纹”特征参数来描述铁心的运动过程，并作为逆分析的基础与验证。对一个10kV SF6开关的分闸电磁铁进行了实验量测和逆分析研究，获得了磁链一电流特性、铁心行程与速度、电磁吸力与机械反力、磁储能和机械功等动态特性曲线。这些研究结果为电磁铁的设计计算以及高压开关操动机构的故障诊断技术，提供了更为直观、实用的参考依据。     

一种锥形磁极电磁铁设计及吸力特性研究

为了提高锥形磁极电磁铁的设计效率,避免在使用有限元等算法时的繁琐建模,以一台吸力不小于50 N的锥形磁极电磁铁为设计实例,简化等效磁路,分析磁路磁阻,推导出磁极锥形角为0时电磁吸力特性和电磁铁主要尺寸之间的解析模型。解析计算结论为优化设计提供了优选方案。利用优选方案对不同锥形磁极角度的吸力进行有限元优化设计,得出了60°锥形磁极下的最优电磁吸力方案,同时验证了锥形磁极角为0时电磁铁解析模型的准确性。优化计算结果和样机试验结果对比证实,该方法和结论是可靠的,对锥形磁极电磁铁的设计和研发是一种简便、实用的方法。     

三维有限元分析在直流电磁铁优化设计中的应用

电磁铁设计时,其衔接结构对吸力特性将产生较大影响,然而采用传统的经验公式进行计算,过程既繁琐、易出错,计算结果也不准确。针对上述问题,本文提出了全参数三维实体建模的方法,利用有限元分析软件Flux对电磁铁进行电磁仿真,得出电磁铁在整个行程中的静态吸力特性曲线,再结合电磁铁相关技术要求确定设计结构的可行性,并进行实时的优化,提高设计效率。本方法通过试验证实了仿真分析的结果与产品实际测试结果相近,能够有效降低电磁铁和电磁继电器的研发周期和试验成本。     

分离电连接器电磁吸力特性研究

电磁分离是脱落电连接器的一种重要分离方式,电磁分离主要依靠电磁铁来实现,电磁铁产生的吸力大小直接影响到产品能否可靠分离。当电磁铁产生的吸力过小时,会造成产品无法解锁分离。本文以某型号分离电连接器的电磁铁为研究对象,使用三维软件建立其仿真模型,使用MAXWELL有限元软件分析其电磁吸力特性,分别分析了电磁铁与挡铁的气隙、磁路截面积和磁路长度对电磁分离特性的影响,确定了影响电磁吸力的关键设计参数,为后续的电磁铁优化设计提供了理论依据。     

一种高速电磁制动器制动过程的动态特性分析

电磁制动器的动态特性是反映其制动性能的主要指标,动态电流与动态电磁吸力直接影响到电磁制动器的动作时间,从而对制动效果产生影响.基于所设计的电磁制动器,根据电磁机构工作原理,分别建立了一种锥面接触电磁制动器的电磁学与动力学的数学模型,并在此基础上利用有限元分析软件对电磁制动器进行动态仿真,分析了动态电流与动态电磁吸力变化过程.仿真分析和实验结果都表明该电磁制动器能够在预期的时间内安全可靠地达到制动效果,从而为研究类似结构的电磁机构进行了有益的探索.     

断路器机构不能合闸的原因分析

忽视电磁铁剩磁对铁芯动作的影响,以及对电磁铁内的垫片、结构任意改变,将导致断路器机构不能正常动作。本文对一起因分闸电磁铁剩磁导致断路器不能正常动作的原因进行检查分析,并提出预防措施。     

定子水内冷方式发电机热故障在线监测方法

建立了定子水内冷方式发电机定子绕组的动态温度水力模型,通过推导与计算,得到描述定子绕组动态温度水力模型的解析表达式。用径向基函数(RBF)神经网络对模型参数进行辨识,求取了单调连续2个负荷之间定子线棒温度的过渡时间,以此作为监测发电机运行状况的判据。通过对某电厂一台600MW汽轮发电机进行计算,证明了该方法的正确性。用这种方法进行热故障在线监测最大的优点是不受定子线棒温度延迟时间的影响,具有较大的实用价值。     

ANALYSIS OF A MECHANICAL METHOD FOR DYNAMIC STABILIZATION OF TUNED CIRCUIT LEVITATORS

ABSTRACT

The paper describes recent developments in the field of tuned circuit levitators. Static stability is attained in such levitators by employing a suspension electromagnet which is the inductive part of a resonant circuit. However, it is already well known that a tuned circuit electromagnet on its own is usually not sufficient to maintain levitation for long periods of time, and the suspended object tends to be dynamically unstable. The dynamic instability is prevented in the work described here by adding an auxiliary electromagnet in parallel with the main suspension electromagnet. Mechanically damping vibrations of an aluminium plate in the field of the auxiliary electromagnet serves to prevent the system as a whole from performing coupled oscillations. This new process of stabilization has been briefly described in a recent paper, and it is now investigated both experimentally and analytically. The approximation of slowly varying quantities is used for the analysis, and the dynamic behaviour of the complicated non-linear electromechanical system is successfully interpreted.     

电磁铁的动作曲线在分析问题中的应用

介绍了高压断路器用电磁铁的动作特性,根据合格产品的电磁铁曲线可以比较定性的分析异常产品的原因．提出一点个人意见,以便同行在实际分析问题时可以借鉴。     

电站仿真动态数学模型解的动态因子方法

该文研究了电站仿真中具有代表性的Ａｄｘ／ｄｔ＝∑Ｂｉ（Ｘｉ－Ｘ）形式的动态数学模型的计算方法。通过理论分析并经过严格的数学推导，导出了可以提高计算精度的动态因子的数学表达式，从而获得了能够精确逼近解析解的近似方法。用该文给出的动态因子计算公式进行曲线拟合获得的解原则上可以任意逼近解析解。提出的方法对进一步提高电站的仿真精度具有实际意义。图２参４     

可视化技术在交流磁系统静、动特性有限元分析前后处理中的应用

从前处理、计算数学模型及后处理三个方面出发,着重介绍可视化技术在交流磁系统静、动特性有限元分析软件的应用,并以控制与保护电器CPS－32中的电磁铁为例进行了分析计算。     

小型断路器电磁脱扣系统设计

针对小型断路器电磁脱扣系统的特殊机构进行工作原理分析。解决好电磁系统动态吸力特性与反力弹簧的配合问题,才能使设计者正确地设计电磁脱扣系统的线圈匝数和反力弹簧参数。     

电磁制动器节能控制电路设计

针对传统电磁制动器使用寿命短、能耗高的缺点,设计了一种基于NE555为控制核心的电磁制动器节能控制电路。分析了直流电磁铁在脉冲电压激励下的动态特性,给出了励磁电流与占空比之间的函数关系式,在此基础上提出了电磁铁励磁电流控制策略。结果表明,制动器具有大电流起动、小电流维持的特点,有显著的节能效果。     

智能接触器在振动情况下的误动作现象仿真分析

对反馈控制电磁铁受到冲击后发生误动作的过程进行了数值仿真,验证了电压反馈控制型电磁铁的抗冲击性能优于电流反馈控制型。并基于监测电流或电压变化的原理,提出一种可通过提高抗冲击性来降低误动作几率,又能够最大限度降低线圈能耗的控制方法。