永磁体产生强磁场的研究

为了产生高于永磁体剩磁Bt的聚焦强磁场，提出了一种由软铁材料与永磁材料构成的混合型魔环结构．使用剩磁Bt仅为0．38T的铁氧体，在一个中空柱形磁体气隙内可产生最高达l.56T的磁场．与传统魔环结构相比，混合型魔环结构具有体积小、重量轻、成希低的优点，而且不会发生退磁现象．     

强磁场下永磁机构的优化设计及磁力分析

以魔环安装完毕有效区内产生最大平均磁密为优化目标,在对强磁场下永磁材料磁特性精确模拟的基础上,将遗传算法与有限元分析及Preisach磁滞模型三者结合起来,对魔环内部软磁材料的结构进行了优化设计.将优化结果用传统简化方法(电流片等效法)进行验证,以证明其正确性,并用Ansoft Maxwell软件设计出合理的魔环纵向长度及魔环安装的初始位置,分析了魔环安装各步所受的静磁力情况,为魔环的安装提供了必要的参数.     

永磁电机动态退磁的时步有限元计算

针对永磁电机瞬态运行时可能出现永磁（PM）材料不可逆退磁的问题,提出了一种利用PM实际磁化曲线建立其非线性退磁模型的永磁电机瞬态运行仿真的时步有限元方法.在电机磁场方程的求解中,给出了适用于各向异性材料的任何单元类型和任何单元个数的雅克比矩阵表示方法,并推导了以空间矢量矩阵表示的牛顿-拉斐逊公式和能实现非线性迭代计算的时步有限元公式.利用该时步有限元方法对一台永磁电机一相突然短路的动态过程进行了仿真计算,计算结果正确显示了PM材料的动态退磁过程.     

矿用在役提升钢丝绳径向永磁环组合的励磁结构设计

针对矿用在役提升钢丝绳由于摆振等原因导致的磁化不均匀问题,提出了一种径向永磁环组合励磁结构.首先,根据毕奥–萨伐尔定律对永磁环磁场分布进行了理论建模.然后,从理论上分析了影响永磁环的磁场分布的关键参数及对其磁场分布的影响规律,为励磁结构参数设定奠定了理论基础.最后,运用优化后的轴向永磁环组合和径向永磁环组合励磁结构对钢...     

轴向均匀磁化圆柱形磁介质的退磁场和退磁因子

退磁因子是描述磁介质磁化特性的重要参量.本文采用磁荷观点,推导出了轴向均匀磁化圆柱体内任意一点的退磁场和退磁因子表达式,分析了圆柱体形状等因素对退磁因子的影响,通过数值计算,研究了圆柱体轴线上轴向退磁因子与圆柱体形状的关系.结果表明:圆柱体轴线上各点的横向退磁因子等于零,圆柱体轴线中部的轴向退磁因子较小,两端附近的轴向退磁因子较大,随着圆柱体长度的增大,圆柱体内各点的轴向退磁因子整体减小.     

烧结钕铁硼材料的热稳定性对电机设计的影响及合理选择

稀土永磁尤其是烧结钕铁硼永磁材料的出现，对永磁电机的发展起到积极的推动作用，但是钕铁硼永磁电机在运行时产生的不可逆退磁问题一直困扰着这种电机的推广应用.为了解决该问题，着重分析了烧结钕铁硼永磁材料的热稳定性对电机设计、永磁体用量的影响.在大量烧结钕铁硼材料测试分析的基础上，提出了准确、实用的烧结钕铁硼永磁材料的选择标准，即由常温下的磁性能推算永磁体高温热稳定性.实践表明，该方法可以保证永磁电机设计的合理性和运行的可靠性.     

垂直提升用PMSLM局部退磁故障特性分析

垂直提升用永磁同步直线电机(permanent magnet synchronous linear motor,PMSLM)在运行过程中受工作环境和控制方式的影响,易出现永磁体局部退磁或均匀退磁故障。为了及时诊断出电机故障,防止电机性能恶化,利用有限元法建立PMSLM模型,并对电机局部均匀退磁故障进行仿真。通过改变永磁体的矫顽力实现退磁故障,以得到不同退磁故障状态下的电机永磁磁场、空载反电势、气隙磁密及其谐波、推力、推力波动、电流等特征参数,并进行特性分析。通过对比分析,验证了可采用电机的空载反电势、气隙磁密及其谐波含量作为PMSLM退磁故障诊断的理论依据。     

基于Hilbert-Huang变换的电机故障诊断与仿真技术研究

对永磁同步电机发生退磁故障的有效诊断,一直是业界关注的主要问题之一。在AN-SOFT公司MAXWELL2D软件环境下,通过设置不同的永磁体矫顽力参数数值,建立永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)正常与退磁故障模型。再将模型导入SIMPLOR-ER软件,与该软件中的电机驱动电路建立动态联合仿真,获得定子绕组相电流仿真信号。采用先进的Hilbert-Huang变换方法,求取电机相电流内禀模态分量(Intrinsic mode function,IMF)的瞬时频率。通过对比正常与退磁状态下相电流IMF分量的瞬时频率,可实现对永磁同步电机退磁故障进行有效诊断。研究结果表明,采用Hilbert-Huang变换方法,可有效诊断电机退磁故障,解决了永磁同步电机退磁故障难以有效诊断的难题,具有较好的推广应用价值。     

关于工件纵向磁化的检测极限

在充分考虑线圈法磁化是一种廉价、简便方法的前提下，针对不同长径比的工件在磁化时受退磁场的影响存在盲区这一问题，从理论上对退磁因子进行了计算。并绘制出退磁因子曲线．发现钢棒端部退磁因子较大．即端部难以磁化，存在盲区．从理论和实验两个方面得到不同长径比时对应的盲区位置曲线，给出工件的检测极限，结果吻合．为检测时选择参数提供了重要、可靠的依据。     

焊接坡口退磁的实用方法

焊接坡口“带磁”是焊接施工中遇到的一种障碍，它直接影响着焊接操作工艺的实施。从工程中的实际经验，介绍了焊接坡口退磁的几种主要方法。实践证明：电磁感应法和永磁铁法可以获得简单省时、实用有效的退磁效果。同时认为：退磁前首先要弄清坡口区磁场的方向和强度，掌握磁场的分布规律；退磁时要注意退磁程度的检查，以防在剩磁的反向上产生，新的磁场。     

异极型径向磁轴承的非线性解析模型

针对异极型径向磁轴承（HeRMB）气隙磁密分布和电磁力的计算,建立等效磁路法和气隙磁导函数相结合的非线性解析模型.通过计算磁轴承磁路各部分的集中磁导,建立计及饱和效应的等效磁路.采用考虑齿槽效应和转子偏心的气隙磁导函数计算气隙磁密分布,得到作用在转子上的电磁力,利用有限元验证了该解析模型的计算精度. 利用建立的解析模型,研究偏置电流的影响和耦合效应.结果表明,偏置电流的变化对电磁力特性有很明显的影响;当转子无偏心时,X、Y 2个方向相互解耦,当转子有偏心时,2个方向之间会有耦合.     

钢铁裂纹漏磁无损检测系统的硬件设计

为了实现漏磁无损检测系统对钢铁裂纹进行快速、准确地检测,设计了漏磁无损检测系统的硬件部分.在分析漏磁无损检测原理的基础上,确定了系统的总体结构,重点对系统的直流恒定磁化结构、反向电流去磁结构、控制系统、数据采集系统等进行了设计.该系统结构简单,对被测材料的内、外表面缺陷和内部缺陷具有较高的检出能力.     

不同充磁方式的对转永磁电机气隙磁场性能研究

针对磁钢不同充磁方式对电机磁场性能影响不同,在对比分析径向充磁、平行充磁和Halbach磁体磁化强度分布的基础上,提出一种计算内永磁体转子和外永磁体转子对转电机气隙磁密的解析算法,该算法计算结果与有限元分析结果接近且趋势相同,是一种在电机设计前期预报气隙磁场分布的有效方法;利用解析和有限元相结合的方法研究了充磁方式对两种转子结构对转永磁电机气隙磁场的影响,结果表明外永磁体转子对转电机选择径向充磁能获得趋近方波的气隙磁密和较高的磁密峰值,适合无刷直流电机;内永磁体转子对转电机选择平行充磁可提高气隙磁密的正弦分布和得到较高气隙峰值;Halbach磁体的电机气隙磁密正弦分布程度高,谐波含量小,与平行充磁均适用永磁同步电机。     

直流偏磁对换流变压器励磁电流的影响

直流偏磁是换流变压器的一种非正常工作状态，是指在变压器励磁电流中出现直流分量，它使励磁电流显著增大及波形严重畸变，使变压器铁心在正、负两个半周内饱和程度不一致，即使铁心磁化曲线不对称，使铁心出现周期性的饱和.针对上述情况，提出了一种在直流偏磁情况下研究变压器空载的二维瞬态场路直接耦合有限元分析方法，分析了在不同直流偏磁情况下，变压器空载状态下的铁心磁感应强度、励磁电流情况.结果表明，随着变压器直流电流的增加，变压器铁心饱和度愈高、励磁电流畸变愈严重.     

Fe3O4磁流体的水热法制备与表征

采用水热法制备了水基Fe3O4磁流体,利用X衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)对磁粒子的组成、结构及粒径进行了分析,利用古埃磁天平研究了磁流体的饱和磁化强度和稳定性,证实所制得的磁粒子为纯相Fe3O4纳米粒子,平均粒径为9nm左右,磁流体饱和磁化强度为46mT,稳定性较好。     

纤维素基磁性微胶囊的制备及其优化条件研究

磁性粒子具有优异的磁导向性可被用于药物缓释系统而受到大家广泛关注.人们期待用具有特殊功能的其他纳米粒子和磁性粒子结合,赋予磁性粒子更多的功能.文章将天然高分子材料羧甲基纤维素钠(CMC)和壳聚糖(CS)组装包覆在具有超顺磁性的Fe3O4纳米微球外层成功制备出纤维素基磁性微胶囊,并研究了CMC的取代度对磁性微胶囊的形貌及磁性能的影响.电子显微镜观察结果表明其颗粒成比较规则的球形、分散性比较好且具有超顺磁性;CMC的取代度(DS)大小对磁性微胶囊的形貌以及磁性能存在一定的影响,当DS在1.05左右时得到的微胶囊分散性最好,磁响应范围最广、比饱和磁化强度也最大.     

电力变压器铁心饱和磁特性的测量

对电力变压器铁心材料磁特性的测量和模拟具有现实的意义.利用叠片铁心模型进行实验,更接近电力变压器运行的工况,采用WT3000功率分析仪测量数据,得到基本磁化曲线,特别是饱和后的数据,磁感应强度可达到2.058 T.本文对具体测量方案做了详细的介绍,测量结果对于计算饱和后的变压器损耗提供了有力的依据,对铁心材料的模拟提供了实验数据,对变压器过励磁的分析有很强的使用价值.     

Rheological properties of magnetorheological fluid prepared by gelatin-carbonyl iron composite particles

Gelatin — carbonyl iron composite particle was prepared by micro emulsion method. The analysis of scanning electron microscope(SEM) shows that the ultrafine particles are spheroids coated by gelatin, and the average sizes of particles are 3 – 10 μm. The specific saturation magnetization σ_s is 130.9 A · m²/kg, coercivity H _c is 0.823 A/m, and residual magnetism r is 4.98 Am²/kg for the composite particles. It is shown that the particles possess properties of soft magnetic. The yield stress of magnetorheological fluid (MRF) with composite particle reaches 70 kPa at 0.5 T magnetic induction. Magnetorheological effects are superior in lower magnetic field intensity and the subsidence stability of the MRF is excellent compared with pure carbonyl iron powder.     

Fe-6.5%Si硅钢片交流磁性能的研究

对分别采用粉末轧制法和化学气相沉积法制备的Fe-6.5%Si硅钢片在交流磁场（Bm=0.2～1.0 T,f=50～5 000 Hz）下的铁损、矫顽力和振幅磁导率进行了研究,采用幂函数对测试数据进行拟合,比较其交流磁性能随磁感应强度和频率的变化趋势。结果表明,试样的矫顽力和铁损与磁感应强度的相关性均大于其与频率的相关性;Fe-6.5%Si硅钢片的交流磁化过程和性能与其本征特性密切相关;两类试样初始磁化过程的差异随着频率的提高而增大。