直线Halbach磁体用于磁浮列车涡流制动的研究

磁浮列车采用涡流制动摆脱了机械制动中粘着系数对制动性能的制约.电磁涡流制动需要电能供应,存在电能损耗.永磁涡流制动由于不需供电故效率高.永磁Halbach磁体磁感应强度大于普通永磁磁体,且Halbach磁体具有自屏蔽性能,一侧拥有强磁场,另一侧磁场几乎为零.直线Halbach磁体用于磁浮列车涡流制动的研究,采用解析的方法分析其制动过程中的电磁机理,推导出涡流制动力方程.设计了一套实验系统,对制动力方程进行了验证,并对实验结果进行了分析.     

盘式永磁同步电机永磁体内涡流的有限元分析

钕铁硼是采用最多的永磁体材料,虽然性能令人满意,但电导率高,耐热性差;并且由于转子散热能力差,涡流会使永磁体发热升温,从而导致部分不可逆的退磁,因此很有必要对永磁体内的涡流进行分析。针对盘式永磁同步电机自身的特点,通过二维电磁场有限元法分别求解了空载和负载时电机内的磁场和永磁体内的涡流,其中包括有铁心电机由于齿槽的存在而引起的涡流和不同电机运行速度下的涡流。为了考虑电机的运动效应和使计算结果更加精确,采用了瞬态分析,同时在划分单元时考虑了磁场的透入深度。最后根据瞬态计算出的数据绘出了磁矢位和涡流波形。波形分析得出了影响永磁体内涡流的因素以及应采取的措施。     

两种双边Halbach阵列永磁涡流制动特性对比研究

为克服单边永磁涡流制动法向力,提升制动性能,研究了两种双边Halbach阵列永磁涡流制动特性。利用电磁理论建立空间磁场方程,推导出两种系统各自的制动力解析表达式,并搭建相应的有限元模型验证其解析解的正确性。对比了两种双边Halbach阵列永磁涡流制动方案的制动力,得到低速段时方案1制动力接近方案2制动力的2倍。最后,分析了永磁体长度、高度、气隙、导体板电导率及厚度对方案1制动性能的影响。分析结果表明：为取得最大制动效率,永磁体长高比应为1.2;为避免产生影响系统稳定运行的法向力,上下部气隙应相等;导体板电导率变化不影响最大制动力,但其对应的速度会随其的增大而减小;导体板厚度的变化会同时改变最大制动力及其对应的速度。     

电磁飞机弹射系统永磁涡流制动装置的分析与设计

针对电磁飞机弹射系统制动的特点,设计了一种永磁涡流制动装置.对涡流制动力的理论公式进行了推导,将理论推导结果和有限元仿真仿真结果进行了对比,验证了理论推导结果的可用性.以理论公式和有限元仿真结果为支撑,对制动装置的永磁体阵列进行了优化,为永磁涡流制动系统的设计提供参考.     

盘式永磁涡流驱动器的涡流软测量方法

针对永磁涡流驱动器导体盘在工作状态时无法直接测量涡流的问题,提出一种涡流软测量的方法。建立永磁涡流驱动器的解析计算二维模型,引入矢量磁位构建偏微分方程组,借助各层的边界条件,得到了导体铜盘涡流的解析解,从而得到导体铜盘上的涡流分布规律。采用该模型,永磁涡流驱动器在运行过程中所产生的涡流密度可以通过转差速度和气隙宽度的测量结果计算得到。之后应用涡流软测量模型,分析导体盘涡流密度大小随气隙宽度和转差速度变化的变化规律。所有计算得到的软测量结果都进行了基于有限元法的仿真验证。结果表明,涡流解析计算有较好的准确性,该软测量模型的结果平均误差约为2%,为永磁涡流驱动器运行过程中涡流的计算和产品优化设计提供了重要依据。     

遗传算法在永磁直线同步电动机设计中的应用

水磁直线同步电动机是一种结构新颖，具有广阔发展前景的新型电机，但其电磁场计算比较复杂，因而电机优化设计也比较困难。文中在对电机内电磁场分析、计算的基础上，利用新兴的遗传算法并将其改进，应用到水磁直线同步电动机的优化设计中。实验结果表明，基于遗传算法的水磁直线同步电动机优化设计方法得到了令人满意的结果，为水磁直线同步电动机的分析和设计开辟了一个新的途径，对水磁直线同步电动机的研究及应用具有重要的意义。     

涡流制动调速装置在起重机中的应用

安阳电厂八期改扩建工程汽机主厂房使用的２台 ７５／２０ ｔ行车是上海大力神集团的产品。由于该行车在主钩（７５ ｔ）的控制及机械部分加入了涡流制动调速装置进行定速,从而使该行车的主钩在使用中更具安全性和稳定性。 涡流制动调速主要是在电动机的转动机构上加一个磁场对电机的转动进行限制,从而达到限速、运速的目的。涡流制动调速装置从其励磁电流的来源可分为开环和闭环负反馈两种。开环中涡流制动调速装置的励磁电流由外界加给,而与整个转动机械系统无关,其特性图（定性的画法）如图１。 图中ＭＺ１－负载力矩;ＭＷ１－涡流…     

永磁直线电动机的稳态参数计算分析及有限元验证

永磁直线电动机的稳态参数对电机的运行性能有着重要影响。以一台水平运动永磁直线同步电动机为例,对电机模型进行合理等效,根据麦克斯韦方程组,用解析法给出电机在稳态运行情况下的永磁体和电枢绕组单独作用的气隙磁密、空载反电势、不同定动子磁势夹角下的推力参数公式,根据公式对各个参数进行了计算,并用有限元法对各个参数进行了分析验证,两种方法得到的参数数据吻合,并进行了实验验证,证明了该计算方法及结果的正确性。     

稀土永磁同步电动机的综合设计法

介绍了利用直接设计法和二维有限元以及场路方法相结合设计稀土永磁同步电动机。这种方法可以使永磁同步电动机的尺寸更加合理，性能更加优良。     

无刷频敏变阻器的涡流有限元分析

采用有限元法求解了绕线转子电机频敏变阻器的涡流场,并在此基础上讨论了频敏变阻器的参数计算和结构优化问题,为频敏变阻器的设计提供了一种新方法。     

高速永磁电机的转子涡流损耗分析

在高速永磁电机中,转子涡流损耗会使转子温度升高,影响电机效率等性能,甚至导致永磁体过热退磁.针对高速永磁电机中的转子涡流损耗问题,进行了解析分析和有限元计算,分析了产生转子涡流损耗的谐波来源,研究了不同定转子结构电机的转子涡流损耗,分析了定子槽数、槽口宽度、气隙长度、屏蔽层、定子齿开辅助槽对转子涡流损耗的影响.结果表明,增加定子槽数、减小槽口宽度、增加气隙长度可以减小转子涡流损耗;在护套和永磁体中间加一层高电导率屏蔽层能有效减小永磁体的涡流,且选择合适的屏蔽层厚度能够进一步减小转子涡流损耗;提出了使用合适宽度、深度、角度和槽型的辅助槽来减小转子涡流损耗、帮助电机散热的新方法.对高速永磁电机的研制具有重要的理论研究和工程应用价值.     

永磁直线电动机定位力的研究

永磁直线电机的定位力是由铁心开槽及铁心的有限长产生的。该文通过对电机定位力的分析并通过优化电机铁心的轴向长度,使其定位力得到有效抑制。     

永磁起动机电机设计专家系统研究

本文重点研究了永磁起动机电机设计专家系统的总体结构、知识库、推理机和设计调整策略等关键问题.提出了一种直观自然的规则表达形式,定义了一套完善的知识库语法规则;建立了知识库开发系统,能对知识库进行编辑、修改和自动的语法检查,提高了知识库开发效率;根据所确定的知识表达方式,开发了高效、灵活的推理机.在此基础上,开发了永磁起动机电机设计专家系统.     

少槽永磁直流电动机的有限元分析方法

提出了少槽永磁直流电动机的有限元分析模型。针对少槽电机采用奇数槽的情况,同时计及换向和齿槽效应的影响,按照电刷实际宽度求出线圈换向规律,用运动有限元法计算电机转矩随转子旋转的变化规律。对2台样机进行了计算分析,计算值与试验值的比较证明了本文的分析方法是可行的。     

永磁电机电磁场有限元性能分析系统

介绍了基于有限元法和面向对象技术的永磁电机性能分析系统。该系统在应用有限元法精确计算电机内部电磁场分布的基础上，对永磁直流电机、永磁同步电机和无刷直流电机的运行性能进行了分析，解决了永磁电机电磁场计算中的一些关键问题。该系统面向用户，具有工程实用性，为永磁电机的分析和设计提供了一个有效的分析工具。     

低速永磁直线同步电动机电磁场分析

在合理假设的基础上提出了低速永磁直线同步电动机的物理模型;通过引入电流层概念和对永磁体进行等效处理,建立了电机五层线性统一分析模型,对其电磁场进行了分析。分析有助于对该类电机理论的进一步研究。     

双转子永磁电动机有限元分析

在Maxwell环境下对双转子(对转式)永磁直流电动机进行了有限元分析。得到了电机的静态磁场分布,两个转子电磁转矩及电枢绕组电感参数随电流和转子相对位置变化等静态特性。同时分析了电机动态特性,得到绕组电流、对转的两个转子各自所受的动态电磁转矩以及两个转子的转速随时间变化曲线。改变控制主电路中开关管提前导通角,减小了电磁转矩波动范围。为进一步检验对转结构永磁直流电动机的控制系统和电机优化设计的方案提供了途径。     

外转子双凸极永磁电动机有限元分析

提出了一种外转子双凸极永磁电动机的设计方案;为了保证分析计算的准确性,通过有限元方法使得诸如永磁体导致绕组磁通回路发生变化、永磁体和绕组的电磁反应以及绕组之间存在互感等用传统路的方法难以解决的问题得到解决。分析了该电机的磁场分布和气隙磁密,为进一步研究提供了依据。     

高速磁浮列车用永磁直线同步电机特性有限元分析

用有限元法分析了高速磁浮列车用永磁直线同步电机的动力特性,得到了在列车前进时推力的波动情况,并讨论了不同气隙高度下高速磁浮列车用永磁直线同步电机电磁力的变化情况。     

永磁同步电动机发展展望

与传统感应电动机相比，永磁同步电动机具有独特的性能。主要介绍永磁同步电动机的特点，并分析了国内外研究现状及其发展趋势。