永磁记忆电机调磁控制系统的设计及实验测试

基于永磁材料磁滞特性，研制了一套适用于永磁记忆电机的永磁体调磁控制系统。分析了永磁体的调磁特性，针对永磁体调磁所需的瞬时强磁场特点，设计和制作了永磁体调磁控制系统的硬件电路。通过搭建软件仿真和硬件测试平台，完成永磁记忆电机内永磁体调磁控制的实验测试和分析。实验结果表明，该永磁记忆电机调磁控制系统具有实时性、精准性和有效性的特点。     

设计参数对盘式异步永磁联轴器转矩的影响

为减小永磁联轴器的径向尺寸以及转动惯量,通过Ansoft Maxwell对盘式异步永磁联轴器的工作过程进行仿真,讨论了永磁盘直径、永磁体厚度、永磁体极数等参数对联轴器所能传递转矩的影响,对比了不同功率、不同直径下永磁联轴器最优参数的差异。得出了适合Y132M-4电机(7.5k W)的盘式异步永磁联轴器的永磁盘最小直径为190mm,永磁盘直径和永磁体材料对其传递转矩影响较大,永磁体厚度和极数对其传递转矩影响较小。     

基于ANSYS的永磁电机永磁体的优化设计

介绍了利用ANSYS软件中的电磁场分析模块及其命令流，对表贴式永磁电机的永磁体形状进行优化设计，使转子磁场达到预定的设计波形，为永磁电机中的永磁体提供了一种快速、准确的设计方法。并通过实验验证了仿真程序与优化设计的可行性，能直接应用于永磁体的设计制造中。     

纳米晶永磁体的研究及应用前景

纳米晶永磁体是新近发展的一种新型永磁材料，其高的剩磁效应已引起世界各国有关人士的关注。该类磁体的磁化机理与传统磁化机理不同。作为实用性磁体有着很大潜力。本文介绍了近几年对该类磁体的研究、制备工艺及应用前景。     

永磁电机永磁体的等效模型

详细介绍了永磁电机中永磁材料的各种模型和处理方法。从理论上证明了等效面磁荷模型在处理均匀径向磁化永磁体时存在误差，而等效面电流模型则可以处理任何磁化强度幅值不随角度变化的径向磁化永磁体。最后给出了一个径向磁化永磁电机磁场的计算实例，表明等效面电流模型的精度较等效面磁荷模型为高。     

永磁电机内置永磁体安装机器人研制

永磁电机中永磁体与铁磁性物质间的吸引力很大,为解决永磁体装配过程中的难度和安全问题,介绍了机器人机构分析综合方法,研制了多自由度永磁体装配机器人,提高了永磁电机内置永磁体安装的效率和安装过程的安全性.     

永磁电机中永磁体尺寸优化设计

在永磁电机的设计中,永磁体尺寸的确定是非常重要的。传统的永尺寸设计采用经验公式来估算,不准确亦不具有普遍性。本文提出一种新的永磁电机中永磁体尺寸的设计方法,即用ANSYS软件对永磁电机的磁路进行有限元分析,计算出磁路的主要漏磁系数,再由磁路计算,得到永磁电机所需的永磁体大小。通过对一台2．2kW的永磁同步样机做试验分析,所得的试验结果与仿真结果非常接近,说明永磁同步电机设计及仿真程序结果的可行,能直接应用到永磁电机的制造之中。     

永磁电机中永磁体数学模型的分析

永磁体的数学模型的确定是永磁电机磁场计算中的关键。文中从电磁场基本理论出发,导出了永磁体在任意复杂形状下,不同磁化方向（平行磁化、径向磁化、圆周方向磁化）时永磁体边界上等效电流的计算方法,为永磁电机电磁场分析计算奠定了基础。     

永磁同步电机永磁体形状分析与优化

本文通过对永磁体形状进行分析和优化使永磁同步电机产生正弦形反电动势。首先在理想条件下利用拉普拉斯方程对永磁同步电机的永磁体形状进行了推导,并提出了两种近似的永磁体形状来代替理想的正弦形永磁体,然后通过对两种永磁体气隙进行有限元分析,可以得出这两种永磁体产生的气隙磁密与标准的正弦形气隙磁密波形比较接近。最后通过对两种永磁体电机的反电动势进行谐波分析得出弧形永磁体较瓦片型永磁体产生的反电动势谐波成分少,更适合用于永磁同步电机。     

永磁安装位置对永磁接触器动态特性的影响

永磁体是永磁接触器的关键组成部件,安装在静铁心或动铁心上会呈现出不同的动态特性.本文基于三维有限元方法,采用耦合电压的方式求得线圈的电流密度,构建位移-电流-电磁力三者关系,据此对分合闸动态过程进行了仿真和实验研究.结果表明,永磁体两种不同安装位置对永磁接触器合闸过程的动态特性影响较小;而永磁体安装在动铁心上,分闸时通电线圈与永磁体间会出现短暂的斥力,分闸时间要明显短于永磁体安装在静铁心上.本文工作为永磁接触器的永磁安装位置的选择提供了科学依据.     

磁性材料在永磁饱和型故障限流器中的应用

首先介绍了永磁饱和型FCL的基本结构和工作原理,指出永磁体和软磁铁心材料的选择至为重要.通过综合比较分析多种永磁和软磁材料的磁性能、力学性能和经济性,提出了磁性材料的选择原则:高压大容量FCL可选择钕铁硼或稀土钻作为永磁体的待选材料,小容量FCL则考虑使用永磁铁氧体;铁硅合金和非晶态合金可作为软磁铁心的待选材料.磁性材料的温升效应、永磁体磁后效现象以及磁性材料工作点的优化配合等,是亟待研究的关键技术问题.     

永磁材料磁性能测量方法比较及建议

永磁材料广泛应用于各个领域,永磁材料的磁性能检测是材料开发和应用中的一个重要课题。根据材料类型、磁性能、磁体形状等的不同,永磁材料磁性能有多种测试方法:闭路测量、脉冲磁场条件下开路测量、整体磁瓦直接测量、极面嵌入线圈无损测量以及采用亥姆霍兹线圈对稀土永磁材料磁性能测量,对五种测量方法进行了综合比较和分析,从实践的角度对现有的检测方法提出一些扩展方法和改进建议。     

钕铁硼永磁材料在过热失磁条件下的磁滞损耗测试与分析

以钕铁硼为代表的稀土类永磁材料因其磁性能好、价格低、力学性能好等特点广泛应用于永磁电机,电机中的谐波磁场又会使永磁体产生损耗,严重时会导致永磁体过热失磁,影响到电机的稳定运行。通过设计的永磁综合磁特性测试装置定量施加交流磁场,发现在低频下,饱和充磁的钕铁硼会出现明显的磁滞现象。对钕铁硼材料在过热失磁条件下进行了磁滞损耗的定量测试与磁特性分析,发现过热失磁的钕铁硼会产生明显的磁滞损耗。测试结果表明：永磁体在高温状态下长时间运行时会逐渐失去磁性,永磁体的磁滞损耗会逐渐增加,甚至在一定条件下磁滞损耗会高于涡流损耗。这说明永磁体的磁滞损耗会加速永磁体的失效,而且在某些情况下是失磁的主要原因。     

钕铁硼永磁材料在过热失磁条件下的磁滞损耗测试与分析

以钕铁硼为代表的稀土类永磁材料因其磁性能好、价格低、力学性能好等特点广泛应用于永磁电机,电机中的谐波磁场又会使永磁体产生损耗,严重时会导致永磁体过热失磁,影响到电机的稳定运行。通过设计的永磁综合磁特性测试装置定量施加交流磁场,发现在低频下,饱和充磁的钕铁硼会出现明显的磁滞现象。对钕铁硼材料在过热失磁条件下进行了磁滞损耗的定量测试与磁特性分析,发现过热失磁的钕铁硼会产生明显的磁滞损耗。测试结果表明：永磁体在高温状态下长时间运行时会逐渐失去磁性,永磁体的磁滞损耗会逐渐增加,甚至在一定条件下磁滞损耗会高于涡流损耗。这说明永磁体的磁滞损耗会加速永磁体的失效,而且在某些情况下是失磁的主要原因。     

高性能永磁材料磁性测量若干问题探讨

随着高性能永磁材料(如粘结磁体及纳米晶交换耦合磁体等新材料)的出现,用传统的基于对低矫顽力材料研究而发展起来的永磁测量方法来测量这些材料时出现了许多新的问题,如取样、均匀磁化、饱和磁化及磁场的测量方式等。这些问题的研究和再认识,对新材料的研究和发展具有重要意义。本文就一些问题进行了定性分析,并提出了解决这些问题的方法和途径。     

极端气温永磁体磁通测试系统

设计搭建了一台永磁体极端气温磁通测试系统。系统主要由温度控制、磁性能测试与连接组件三部分组成。通过合理的结构设计实现了可变温度环境下磁通的准确测试。利用本测试系统对两种典型永磁样品(烧结钕铁硼、永磁铁氧体)进行测试。实验结果表明:在-60~100℃温度区间内,样品的开路磁通随着温度的升高线性衰减。牌号N50M烧结钕铁硼的磁通平均温度系数为-0.09%/℃,牌号Y25永磁铁氧体的磁通平均温度系数为-0.15%/℃。     

机械合金化的机理及其在稀土永磁材料中的应用

简述了机械合金化的机理及其在稀土永磁材料中的应用。指出了今后用机械合金化技术制备稀土永磁合金需要解决的主要问题。     

一种分析永磁操动机构动态特性的方法

动态特性是永磁机构优化设计中的关键问题.提出的方法是对多体动力学软件包ADAMS的二次开发,实现了对多自由度、传动复杂的永磁机构动态特性的计算,为设计结构更合理的永磁机构提供了一种有效的方法.     

钐钴永磁材料在30 cm氙离子推力器中的应用

磁场设计是氙离子推力器放电室可靠性设计的关键技术之一,直接影响放电室的放电稳定性及推力器在轨工作寿命。针对30cm氙离子推力器对磁路结构的特殊要求,从电磁性能、机械性能等方面分析了钐钴材料应用于30cm氙离子推力器的可行性。基于此,构建了30cm氙离子推力器磁路分析模型,运用有限元方法,获得了设计磁路构型下产生要求磁场强度的永磁体结构尺寸。结合30cm氙离子推力器在轨工作模式及空间环境特点,研究了永磁体的空间环境适应性并开展了整机性能验证。研究结果表明,采取保护措施后,钐钴永磁材料磁性能稳定性与可靠性满足30cm氙离子推力器在轨应用需求。     

交流饱和铁芯型故障限流器的现状与发展

对交流饱和铁芯型故障限流器(SCFCL)的研究现状和发展历程进行了综述。首先介绍了直流偏置型、永磁体偏置型、超导型和混合偏置型这4类SCFCL的工作原理、拓扑结构、等效电路和应用实例,比较并分析了4类SCFCL的功能特点和技术优缺点。其次,针对4类SCFCL存在的直流损耗较大、永磁体励磁能力不足、高温超导系统运行维护成本高、所需软磁材料较多和经济性较差等问题,介绍了SCFCL在拓扑结构、参数设计、励磁损耗以及安全稳定性等方面的最新研究成果,并讨论了关于SCFCL的新技术与新方法。最后明确了磁性材料与超导材料的优化问题和SCFCL的经济性与利用效率问题是SCFCL发展的核心问题,进而在拓扑优化、材料优化和多功能化等方面对SCFCL未来发展方向进行了展望。