有限解析单元法求解运动导体涡流场

使用线性有限元法求解运动导体涡流场,当单元Ｐｅｃｌｅｃ数大于１时数值解产生伪振荡。为克服这一困难,提出一处新的“有限解析单元法”,其基本思想是：在单元内构造满足节点条件 局部解析解或局部近似解析解作为形状函数,使用加权九法建立有限元方程。利用此方法研究了一维和二维运动导体时谐涡流问题,得到了很好的效果,初步验证了该方法的有效性。     

Laplace方程复位函数半解析方法

为高效快捷地求解电磁场问题,将复位函数方法与半解析方法相结合,求解了二维静电场问题。引入复位函数,对广义多极技术、多极理论和新型等效源方法等几种不同的半解析方法进行了统一描述,简化了半解析解的表述方式,降低了计算量,而且为直接从边值问题出发寻找复位函数解答建立了一条新途径,并进行了数值算例验证。研究表明,复位函数半解析方法思路直观简捷,实施方便,计算量小;在相同计算量情况下,计算精确度明显优于其他各种数值方法。     

Laplace方程分域展开方法

针对电磁场分析中有限元法适应能力强,但计算量大,效率低,而解析法计算量小,但适用范围窄的各自优缺点,将有限元方法与解析方法相结合,提出了一种分域展开的半解析方法用以求解工程电磁场问题。依据龙格定理,把复杂的求解场域分割为若干形状简单的子域,在每个子域内利用本征函数构造半解析展开式逼近方程的解,然后通过子域拼接得到整个场域的解。展开式系数用配点法确定。由于采用解析展开式,逼近效率高,减少了未知数个数;同时由于是局域逼近,具有解函数形式简单,计算量小,矩阵是稀疏的,条件数小,易于求解,实施方便等优点。以二维Laplace问题为研究对象,数值算例验证了方法的有效性,表明该方法花费时间短,计算精确度高。     

瞬态涡流问题求解的时域径向基函数方法

将径向基函数无网格法引入到瞬态涡流问题的求解中。由待求函数时间和空间变量的独立可分离性,采用径向基函数逼近空间函数及其偏导数,应用Crank-N ilcoson差分格式近似时间函数,给出了径向基函数方法在时域内求解瞬态涡流方程的原理、离散模型和实施步骤。在薄铝片板磁场建立和圆柱铁芯磁场衰减的瞬态涡流分析中,将数值近似解与解析解作对比分析。仿真结果表明,径向基函数方法的相对均方根误差均在3%以内,且其实施中不需要网格剖分,即使在节点数较少时也能很好地逼近解析解。     

电磁场计算中用数值解逼近解析解的新方法

提出了一种电磁场计算中用数值解逼近解析解的新方法。此方法将所求解的电磁场场域采用多种剖分，在不同剖分情况下，计算所求的场量或参数，用最小二乘法拟合出所求场量或参数的准精确表达式。本文用两个有解析解的模型对此方法进行了验证，验证表明此方法的计算结果与解析解的结果十分接近。同时还给出了一个将本文提出的方法与矩量法相结合计算电容的实例。     

电磁阀铁心涡流损耗的解析解

为使磁路法计算电磁阀时能考虑磁路中磁场的不均匀分布及涡流问题，该文研究了电磁阀中磁场与涡流的分布规律。根据电磁阀的结构特点，将磁芯和磁轭分别按平行平面场和轴对称场近似处理。列出二阶偏微分方程，采用一维方法求解得到了磁场、涡流的解析表达式。将推导结果与均匀分布的磁场进行比较，给出了考虑磁场不均匀分布影响的修正系数。用这一方法对某一电磁阀进行了计算，结果显示其心铁中的磁场不均匀分布比轭铁中严重。     

线性瞬态涡流场定解问题中的法向边界条件与解的唯一性

电磁场初边值问题包括场的约束方程和定解条件。目前，许多文献使用含有磁感应强度法向分量边界条件的初边值问题来求解线性瞬态涡流场。对于涡流场的求解而言，这种初边值问题是否有唯一解，是一个基本的理论问题。该文使用反证法，利用非涡流区中的标量位函数，构造了功率积分表达式和能量积分表达式，引入了一个在整个场域有连续一阶偏导数的新函数，在此基础上，证明了含有磁感应强度法向分量边界条件的涡流场初边值问题有唯一解。作为应用，该文针对通有单脉冲电流的单匝圆环线圈平行放置在半无限大导体上方的瞬态涡流问题，用拉普拉斯变换的方法求出了导体中涡流密度向量的解析表达式。     

球和线圈共轴的涡流问题解析解

导电导磁球和轴对称线圈的共轴电磁系统可用于球的涡流无损检测。文章利用磁矢量位和洛化兹规范,建立了均匀导电导磁珠和圆环线圈共轴电磁系统的时谐场边值问题,用分离变量法解得到了球的散射场解析解。在此基础上,导出了球和空芯圆柱线圈共轴电磁系统的电磁场解析解上,导出了球和空芯圆柱线圈共轴电磁系统的电磁场解析解和线圈的阻抗增量解析式。为便于计算,给出了复宗量的球贝塞尔函数的计算方法。实验表明,阻抗增量的理论计     

金属管道外放置式偏心弯曲矩形线圈涡流场的解析解

本文得到了偏心弯曲矩形线圈在非铁磁性金属管道侧面放置时涡流场的解析解。求解过程是:用二阶磁矢位建立了涡流问题的数学模型,得到了含待定偏心线圈系数的二阶位函数表达式;根据毕奥-萨伐尔定律和用修正贝塞尔函数表示的距离倒数得到了线圈未偏移时的线圈系数;利用修正贝塞尔函数的加法定理计算出线圈偏移后的偏心线圈系数。在涡流场解析解的基础上,本文计算了偏心弯曲矩形检测线圈上的感应电压。实验表明,理论分析结果与实验结果吻合。     

永磁游标直线电机磁场解析计算

永磁游标直线电机(linear permanent magnet vernier motor,LPMVM)依靠磁场调制原理工作,其电枢开槽引起气隙磁导变化,为考虑齿槽效应的影响,将其气隙磁场等效为无槽气隙磁场与有槽时气隙相对磁导函数共同作用结果。用气隙磁导波法分析其基本工作机理,给出结构关系式。用分层模型法建立无槽LPMVM求解场域矢量磁位解析模型,推导出各区域磁场解析表达式。结合气隙相对磁导函数建立考虑齿槽效应时的LPMVM磁场解析模型,计算出考虑齿槽效应时气隙磁密分布曲线。解析解与有限元解结果表明:无槽时气隙磁密在切向分量和法向分量计算准确,考虑齿槽效应后基于气隙相对磁导函数的磁场解析模型适用于求解气隙磁密法向分量,且主要谐波磁场与永磁体极对数和电枢绕组极对数有关。     

电力系统低频振荡分析方法

介绍了电力系统低频振荡机理、分析方法、分析工具以及抑制电力系统低频振荡的措施。首先推导了电力系统小扰动模型,在该模型基础上阐述了低频振荡的机理、影响因素及其分析方法;然后分析比较了目前用于分析低频振荡的软件工具;在论述传统抑制电力系统低频振荡措施基础上,重点分析了储能系统用于抑制低频振荡的新方法;最后简述了该领域的发展方向。     

汽轮发电机定子压圈损耗解析计算

本文用解析方法分析和计算了汽轮发电机的端部磁场和端板上的损耗。与数值方法相比,本方法得到的结果能明显看出各种设计因素的影响,具有一定优点。文中还提供了试验结果。计算结果与试验比较符合。     

提高微机变压器差动保护可靠性的研究

指出变压器差动保护装置容易误动和拒动的几个原因,并结合电气量的物理特征分析法、各侧电气量综合分析法和图形分析法,对变压器差动保护中采样异常、电流互感器饱和等关键问题进行深入分析,提出了解决的办法,同时从理论上证明了区内故障时差动电流和零序电流之间存在一定关系,利用这种关系可以可靠防止变压器差动误动.     

OLTC对含DG电力系统静态电压稳定极限的影响

在静态范围内利用三元分析法阐述了OLTC动作引起的Pmax－、Vcr－曲线的变化,研究了在接入分散,电源的电力系统中,OLTC变比调整对其静态电压稳定极限的影响,并采用两机系统进行了仿真分析得出,OLTC变比变化改变了系统的最大传输功率稳定极限Pmax和临界电压稳定极限Vcr,影响了电力系统稳定运行范围;由于分散电源在配电网的接入,OLTC变比变化对Pmax和Vcr的影响程度不同。     

基于解析法的永磁游标电机退磁分析

本文研究了三种不同退磁方式对永磁游标电机的电磁性能的影响,建立了永磁游标电机的退磁解析模型.该解析模型建立在精确保角映射的基础上,能准确地反映永磁游标电机的有槽气隙与无槽气隙之间的关系,从而准确计算磁场分布.针对永磁游标电机的退磁分析中存在的问题,提出了退磁电流与退磁永磁体之间的等效变换,在此基础上通过完全保角映射后得...     

考虑中心孔影响的汽轮机转子不定常温度场显式解析解

解析解一方面有其理论意义，另一方面可以作为标准解来验证各种数值解法及供计算传热学研究差分格式，网格生成等这用。文章对分析汽轮机空心转鼓式转子的不定常传热方程给出了其任意多个可能的解析解，其中一些与实际情况较为相近，除可作为标准解析，还可以供工程应用参考。     

Calculation of frequency response of thyristor‐controlled series capacitor

In this paper, we propose a method of analytically calculating an impedance of a thyristor‐controlled series capacitor (TCSC). The TCSC consists of a thyristor‐controlled reactor (TCR) and a capacitor. If a small voltage component of frequency f superimposes the TCSC voltage of frequency f_o, then current components of frequency (nf_o ± f) flow through the TCR, where n takes even numbers. We derive theoretical equations for them. In the derivation, we consider an influence of odd harmonics in the TCSC voltage. We also consider deviations in its zero‐crossing times due to the superimposed voltage. The current components flow through the capacitor and the transmission line, and produce new voltage components of frequency (nf_o ± f). In order to count their influence, we introduce admittance matrices for the TCR, the capacitor, and the transmission line. By solving a network equation consisting of the matrices, we can obtain the distribution of the voltage and current components. We define the impedance of TCSC as a ratio of the voltage component of frequency f to the current one of the same frequency. The impedance analytically obtained corresponds well with that obtained by simulations. Its frequency responses vary with the firing method of thyristors. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 139(3): 35–44, 2002; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.1158     

汽轮发电机端部三维磁场的解析求解

应用分离变量法,在较好地考虑了电机端部三维复杂结构的情况下,导出了一整套计算端部磁场的公式。编制了计算程序,对QFQS—200—2型汽轮发电机作了实例计算;将计算值与有限元解作了比较,得到了较为令人满意的结果     

部分填充矩形截面环形磁芯的涡流损耗计算

研究了部分填充矩形截面环形磁芯中的磁场，给出了填充材料边界处的条件，得到了涡流产生的磁场强度HΦ关于贝塞尔函数和三角函数的双重级数的解析解，并计算了涡流损耗。     

WR燃烧器水平90°弯曲圆管内气固两相流研究及其改进

利用三维粒子动态分析仪(3D-PDA)在不同工况下对颗粒在WR燃烧器水平90°弯曲圆管内的浓度分布进行测量,同时测定不同工况下的阻力特性,得到较佳的滑块尺寸,并对影响这种弯曲圆管浓淡分离的因素进行理论分析。