Q&A真空双折射实验原型磁体的设计与制作

本文主要介绍用于Q&A真空双折射实验的600mm长原型转动永久磁体的设计与制作.该永久磁体采用高性能材料,运用聚磁技术等手段,有效提高了磁场强度,最终在2.7cm气隙中,磁场达到2.3T.磁体端部的磁屏与端轴融合,有效屏蔽了漏磁,减轻了磁体重量,并通过了620rpm的转动测试.该磁体设计制造的成功为最终长度为5m磁体的制造奠定了基础.     

高性能NdFeB瓦形磁体的制作

介绍了一种生产高性能ＮｄＦｅＢ瓦形磁体的方法，分析了这种瓦形磁体性能提高的原因，对两种瓦形磁体的性能进行了对比。     

场强可调的永磁型90°聚焦分析磁体的研制

本文主要研究加速器中采用的一种永磁型 90°聚焦分析磁体的设计、计算和调试问题。针对该磁体特殊的要求 ,采用了一种有效的调节磁场强度的方法。同时利用二维和三维非线性有限元程序对该磁体的磁场分布进行分析和计算。经调试后磁体各项指标完全满足要求。     

塑料粘结磁体磁场注射成型机的设计与制造

注射成型塑料粘结磁体与模压成型粘结磁体相比有更多的优点。磁场注射成型机是制造塑料粘结磁体的关键设备。     

AMS永磁磁体磁矩的分析与计算

本文主要研究阿尔法磁谱仪（简称ＡＭＳ）永磁磁体的磁矩问题。首先在μｒ＝１的假设下，证明了ＡＭＳ磁体的磁矩为零，其次针对μｒ≠１的实际情况，对其磁矩进行了分析和计算。最后通过一个模型磁体磁矩的实际测量，证明了磁矩分析和计算的有效性。     

35kV真空断路器永磁操动机构的研制

文章给出了真空断路器永磁操动机构的磁场计算方法，分析了永磁机构中的磁场分布和铁心受力。在计算的基础上研制了35kV真空断路器永磁操动机构样机并进行了实验。该永磁机构采用了圆柱形双稳态永磁机构，并通过对线圈和弹簧的设计与调试得到了满意的断路器分合闸性能。     

一种新型双极永磁磁体的设计与应用研究

从爆炸磁流体发电机要求的特定磁场形式出发,分析了Halbach磁体阵列结构产生磁场的特点,比较其与常规磁体结构磁场分布的不同,提出一种新型双极永磁磁体结构,计算表明,在75×35×27 mm3发电工作空间内气隙中心磁场达到1.22T,磁场均匀度达到97.8%.设计表明永久磁体可以应用于爆炸磁流体发电机中.     

Halbach磁体结构的外转子永磁电机设计分析

介绍了halbach磁体结构的优点,给出了基于halbach磁体结构的外转子永磁电机的基本模型。通过有限元分析,比较了halbach磁体结构与普通磁体结构的外转子永磁电机,验证了halbach磁体结构外转子永磁电机优越性,并提出其作为直接耦合风力发电机的可能性。     

HALBACH磁体结构电动机及其与常规磁体结构电动机的比较研究(II)——无导磁铁心电机的对比研究及样机实验

在第I部分对比分析有铁心HALBACH磁体结构电动机和常规磁体结构电动机的基础上,对比研究两种磁体结构电动机的无铁心型式,其中包括定子无铁心和转子无铁心,并分别与有铁心电动机比较,分析了磁体厚度变化对两种磁体结构磁密分布及磁通大小的影响。最后给出样机电动机的试验结果。     

真空断路器的永磁操动机构

永磁操动机构是新一代真空断路器的操作系统，是由机械操动向电子操动转变的关键。首先，通过分析典型永磁操动系统等效电路，在一定的冗余下优化励磁电流波形，使所需的脉冲功率最小；然后对永磁操动机构的使用可靠性问题，即能源部分的失效问题、控制部分的电磁兼容问题和磁系统的磁性能劣化问题进行了讨论。     

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。     

Design of magnet arrays for permanent magnetic linear motor

An iron-less single side permanent magnetic linear motor structure is presented, and two-dimensional analytical formulae for its magnetic field are deduced to design the types of magnetic arrays, the thickness of permanent magnet, and the duty ratio of magnet arrays, etc. With certain design parameters, conventional arrays are used instead of a piecewise Halbach arrays, and the machining and assembling of the motor are greatly simplified. Calculation results coincide with that of ANSYS. The analytical formulae can be used in designing cored linear motors by modifying boundary conditions. A linear motor driven bench with a single degree of freedom is realized, where the travel reaches 27 mm, the mass of the moving parts is 1.4 kg, and the maximum acceleration is 11.5 m/s². __________ Translated from Journal of Xi’an Jiaotong University, 2007, 41(3): 353–357 [译自: 西安交通大学学报]     

永磁体分散性对自起动永磁同步电动机的影响

由于批量生产的永磁材料在性能上存在不可避免的分散性,会造成永磁同步电动机性能的差异,采用理论分析与性能计算相结合的方法,研究了永磁材料性能的分散性对永磁同步电动机起动性能、空载性能和额定性能的影响,并以380V、22kW、6极永磁同步电动机为例进行了实验验证.结果表明:永磁体性能的分散性影响起动过程中的最小转矩,对电机的起动有较大影响;永磁体分散性对空载电流、空载功率因数、负载功率因数和过载能力影响较大,而对额定运行时的效率、电流影响不大.     

磁场计算与磁体设计系统的应用

磁场计算与磁体设计系统，是一种用于计算永磁体空间磁场分布的专业软件。本文详细介绍了该系统的主要功能及应用。实验表明，计算结果相对于实测数据的偏差一般在5％以内。利用该系统还可以对磁体的几何形状、尺寸、性能进行设计。     

混合励磁永磁同步发电机的原理与设计

针对普通永磁同步发电机输出电压不可调的不足之处，本文采用一种新颖的电机结构－混合励磁结构，它综合了永磁电机和电励磁电机的优点：发电机在结构上是无刷的；磁场可以调节。对这种电机的结构、工作原理、设计方法等进行了描述，并试制了一台样机，试验结果证明了所提方法的可行性。     

一种多自由度电机三维磁场分析及永磁体设计

在简述永磁球形多自由度电机的优越性能的基础上,针对一种新型永磁球形多自由度电机提出了4种永磁转子设计方案,对每一种永磁体结构进行了静磁场磁通密度模值和磁场分布计算,建立了球坐标下永磁体磁场解析求解模型,进行对比分析.同时基于三维有限元软件,对各种永磁转子结构的球形多自由度电机转矩特性进行了计算和仿真.设计制备了5个圆柱体组合结构的钕铁硼永磁转子来代替球形结构,制作了模型样机.理论分析和实验结果表明了所设计结构的有效性,转子易于实现三自由度偏转运动,并对转子永磁体的受力进行了测试,与仿真计算结果一致.     

Development of a high‐speed electromagnetic repulsion mechanism for high‐voltage vacuum circuit breakers

This paper presents a design and testing of a new high‐speed electromagnetic driving mechanism for a high‐voltage vacuum circuit breaker (VCB). This mechanism is based on a high‐speed electromagnetic repulsion and a permanent magnet spring (PMS). This PMS is introduced instead of the conventional disk spring due to its low spring energy and more suitable force characteristics for VCB application. The PMS has been optimally designed by the 3D nonlinear finite‐elements magnetic field analysis and investigated its internal friction and eddy‐current effect. Furthermore, we calculated the dynamic of this mechanism coupling with the electromagnetic field and circuit analysis, in order to satisfy the operating characteristics—contact velocity, response time, and so on, required for the high‐speed VCB. A prototype VCB, which was built based on the above analysis, shows sufficient operating performance. Finally, the short circuit interruption tests were carried out with this prototype breaker, and we have been able to verify its satisfying performance. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 163(1): 34–40, 2008; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20398     

AMS磁体中各磁棒受力的计算

在大型磁体制造中,各单元磁块在磁场中受力的是磁体结构应力分析的基础,对于ＡＭＳ这样将要用于太空、投资巨大、影响深远的项目,为了保证所用磁体在使用及运输中的安全可靠,必须提供磁块受力折数据。本文采用麦克斯韦应力法,对ＡＭＳ磁体各磁棒在磁场中的受力进行了计算,实验结果证明了计算的准确性。