铁氧体E型磁心系列磁路参数计算

铁氧体E型磁心系列包含有EI、EE、EPC、EFD、EOP等多种派生规格,其磁路计算方法各有异同.本文给出了形状、尺寸对称的各种E型配对磁心常数C1、C2及磁心有效参数le、Ae、Ve的计算公式,进而解决了指定电感系数AL的有效磁导率μe和实开气隙的确定方法.对于新近出现的非对称E型磁心等磁路计算方法请见另一篇文章<不对称并联磁路磁心参数计算>.     

PJ型磁心对的有效磁路参数计算

对IEC 60205给出的PM磁心对的有效磁路参数计算公式进行了部分修正.参考PM磁心的磁路计算思路,推导出PJ型磁心对有效磁路参数的计算公式,并对PJ3319磁心对等进行了实际计算.     

PQ型磁心有效磁路参数验证

有研究者指出了《IEC 60205 2006-01磁性零件有效参数计算》中PQ型磁心对有效参数的计算公式的瑕疵并进行了修正。利用磁心功耗与最大磁通密度的关系推导出指数n与磁心Ae和P0的关系式。改变磁心B尺寸,用标准计算公式和修正公式得到对应的Ae,并测试出对应的功耗,代入n与磁心Ae和P0的关系式便可得到相应的n值,与材料的n值进行比较便可验证PQ型磁心对有效参数计算公式的正确性。结果表明,用标准计算公式计算Ae而得出的n值与材料的n值相差较大,而用修正公式计算Ae得出的n值与材料的n值相差较小,验证了PQ型磁心对有效参数修正计算公式的正确性。     

铁氧体磁心单只与配对电磁性能关系研究

软磁铁氧体材料的本征特性,通常用闭合磁路的标准样环测量确定。而实际应用的磁心形状各异,尺寸大小不同,与此密切相关的涡流损耗、谐波失真(THD)、频率特性等数据往往同标环大相径庭。国际电工委员会新公布的测量标准IEC62044-2(2005年3月)指出,不可以环形结果代表磁心,但可以在这种磁心中心打孔作为环形来测试。本文依据基本磁路定律,导出了单只与配对磁心稳定性参数间的定量关系,并立足于穿心绕线测量的试验事实,确定了单只抽测方法的合理性与可靠性,从而保证了测量数据更符合整机使用实际。     

电容模型在合成磁芯设计中的应用

应用电容模型,分析传统E型磁心在全桥合成磁心变换器使用中严重的磁路不平衡问题。提出了一种新型的E型磁心设计,根据合成E型磁心中三个臂发挥的不同功能,复杂的全桥合成磁心设计被分为变压器设计和电感设计。推导出相关公式,通过这些公式可以清楚的发现传统E型磁心在应用于全桥变换器中的磁路不平衡问题。提出了一种实际的解决方案,并通过一种3 kWDC/DC交换的实验电路进行了验证。     

基于三维有限元方法的非晶合金变压器磁心电磁场分析

本文基于三维电磁场有限元分析方法,对非晶合金变压器磁心内部电磁场进行分析计算,获得了磁心三维电磁场的分布情况,并与传统的磁路计算方法法进行比较,得到了完善准确的非晶合金变压器设计方法。     

高频电子电路用圆形截面环形磁心中电磁场的分布

为了研究当线圈缠绕于高频电子电路用圆形截面环形磁心某一段,考虑漏磁时磁心内部电磁场的分布,根据磁通连续性原理及镜像法,将绕有一个线圈的环形磁心内电磁场的分布问题,转化为绕有无穷多个线圈的无限长直磁心在其中一段磁心内的电磁场分布问题。基于麦克斯韦方程组和叠加原理,推导了环形磁心内电场强度和磁场强度的单重级数式解析计算公式。基于电场强度的计算公式,得到了涡流损耗的计算公式,与基于线圈自阻抗得到的涡流损耗计算公式进行对比,二者的计算结果吻合良好,证明了本文分析方法及所得公式的正确性。电场强度和磁场强度的计算结果分析表明,本文结论也同样适用于磁心磁导率很高或线圈均匀密绕于磁心表面,即漏磁通很小可以忽略的情况。     

全桥拓朴LC输出滤波器电感的磁设计

电路工程师在进行滤波电感设计时,多以经验公式计算来选择磁心,得出的结果准确度不高。以全桥输出滤波电感为例,基于滤波电感的实际工作原理,推导出了磁心尺寸精确计算公式。给出了一个设计实例,计算结果表明可以满足磁心设计的计算要求。     

双排槽单相电容运行异步电动机电磁设计

双排槽单相电容运行异步电动机是一种新型吊扇用单相电动机。和以住采用的单排槽电动机相比,双排槽电动机具有材料利用率高的显著优点。同时也带来了磁路不对称、参数不对称等新的问题。本文论述了处理这种不对称问题的方法,推导了双排槽电动机电磁设计的有关计算公式,整理、编写了电磁设计程序(公式)。编制了相应的计算机辅助设计软件。文章最后给出了有关的计算结果和实验结果。这些结果说明本文提出的方法及其处理是正确和可行的。     

开关电源变压器磁芯气隙量的计算

在开关电源变压器的设计中,磁心气隙量的计算是一项重要工作,不同的文献、资料给出的气隙量计算公式各不相同,往往使设计人员无所适从.对不同文献给出的变压器磁芯气隙量的各种计算公式进行辨别、分析、讨论,追踪它们的假设条件和导出过程.发现各种形式的气隙量计算公式皆由磁路定律导出,形式的不同是由于使用的物理量或单位不同造成的.据此总结、归纳了各公式的前提条件和使用范围,以期为设计人员提供有益的参考.     

《IEC 60205磁性零件有效参数计算》中的差错及其分析

国际电工委员会新公布的标准公式中,出现了较多差错.因直接关系定标、认证等大事,本文重点对其差错进行了分析、纠正.并通过IEC中国国家委员会(TC89)向IEC/TC51提出纠错提案.     

智能型永磁机构真空断路器的研制

在引进、消化吸收的基础上,经改进、创新和优化设计,开发了具有自主知识产权的智能型永磁机构真空断路器。介绍了其工作原理、结构及特点,给出了双稳态永磁操作机构简图及主要技术参数。试验结果表明,产品达到了IEC298和GB1984高压交流断路器标准要求,其成本只占改进前产品的60％,体积更小,可靠性更高,可实现遥测、遥信、遥控等功能。     

低压断路器瞬时脱扣器的等效磁路研究

以塑壳式断路器用电磁铁为研究对象，在磁场计算的基础上，推导出更精确的气隙磁导和漏磁导公式。新的等效磁路计算的电磁铁特性，经实验验证具有很高的精度。本文建立的电磁铁等效磁路除了保持传统磁路方法的优点外，还能达到很高的计算精度。     

考虑定子外壳漏磁的同极式永磁偏置径向磁轴承磁路模型

同极式永磁偏置径向磁轴承的永磁偏置磁场在定子外壳内形成较大漏磁,而且外壳的有效面积相对工作气隙较大,即使在铁心与外壳间加入隔磁层的情况下,漏磁仍不可忽略,必须进行准确计算。首先直接求解拉普拉斯方程获得隔磁层内的磁场分布,并结合保角变换计算漏磁区域的端部效应,然后求解工作气隙的永磁偏置磁场和电励磁控制磁场,最后建立完整磁路模型和电磁力解析模型。三维有限元仿真结果表明,所建立的磁路模型能准确计算磁轴承工作范围的电磁参数。依据飞轮储能系统的总体需求,设计了径向磁轴承系统,实验结果验证了所建立解析模型和有限元模型的准确性。     

磁短路环在永磁操动机构中的应用

在对永磁机构进行电磁场计算和分析的基础上提出了一种基于磁分路原理的永磁机构磁短路环设计方案。分析了磁短路环的工作原理,给出了磁短路环设计中的结构参数和材料的选用原则。它适用于12 kV、40．5 kV户内外真空断路器用单稳态永磁搡动机构的手动分闸设计。     

基于磁路分析的轴向混合磁轴承径向承载力解析计算

研究轴向混合磁轴承实现五自由度悬浮时,需要计算径向承载力与磁轴承结构参数以及永磁体参数之间的关系。为了解决轴向混合磁轴承缺乏径向承载力解析数学模型的问题,该文在分析轴向混合磁轴承磁路以及各部分磁导的基础上,结合稀土永磁体的工作特性,用虚位移法得出了轴向混合磁轴承的径向承载力解析数学模型。模型表明,在小径向位移时,该型的混合磁轴承径向承载力随着径向位移增加而增加,近似线性关系,径向承载力和刚度随轴向气隙增大而减小;磁轴承径向承载力随永磁体的有效长度增加呈现先增大后趋近饱和。利用有限元方法对径向承载力进行仿真计算,仿真结果与模型计算结果基本吻合。     

永磁机构操作线圈等效电路的建模

从电路角度分析了永磁操动机构的线圈电流波形与动铁心行程间的关系,采用分段线性化的思想,建立了操作线圈的两种等效电路模型。根据实际机构仿真设计中给出的操作线圈电流波形计算出模型中各段电路参数,并对线圈中的电流波形进行了拟合。将其与同一机构的仿真设计波形和操作实验结果进行比较后证明,用这种方法建立电路模型、计算电路参数是正确可行的。所提出的电路模型可用于永磁机构操作控制器中线圈电路的仿真设计,特别是选择电力电子器件及其保护电路参数。     

使用辨识得到的运算电感模型估计同步发电机d轴等值电路参数

提出了一种利用辨识得到的运算电感模型确定同步发电机d轴等值电路参数的方法。由于辨识得到的运算电感模型的参数通常带有误差,直接根据解析公式求取的等值电路参数值可能远离其真值。为获得较为准确的等值电路参数值,首先将用解析公式计算得到的等值电路参数值作为初值,然后基于发电机的混合状态模型,用预测误差法对等值电路参数进行估计。数值仿真的结果验证了本文所提方法的有效性。     

永磁铁磁贴合体的磁场及磁力

为了寻求永磁铁磁贴合体磁场及磁力的简便算法,基于介质分界面为平面的电流镜像法及永磁体等效电流模型,把铁磁体被磁化的效果视为铁磁体内某处存在"虚设"磁体产生的磁场,得到了永磁体在平面铁磁体中的镜像规律,给出了永磁体为圆柱体及长方体的一个永磁铁磁贴合体和一对平行吸力型永磁铁磁贴合体在轴线空间的磁感应强度解析公式,并对与平面铁磁体贴合的一对永磁环及永磁铁磁导轨磁力计算值作了试验验证.结果表明计算值和实验值基本吻合,用本文永磁体镜像规律及磁场解析公式计算永磁铁磁贴合体的磁场及磁力不仅简单而且计算精度较高.     

磁致伸缩换能器磁路结构对驱动磁场均匀性的影响

磁致伸缩换能器驱动磁场是否均匀对其工作性能有显著影响。本文采用ANSYS程序分析了不同磁路结构对螺线管驱动磁场均匀性的影响,从而确定了提高磁场均匀性的方法和措施,为磁致伸缩换能器的磁路设计提供参考。