高饱和电机磁场边界元解法的收敛性

本文采用曲面拟合法来处理磁场的非线性问题,提出取用向量磁位和采用对数平缓等措施来提高数值计算精度.拟改善边界元法求解高饱和磁场问题时非线性迭代的收敛性。实例结果表明,用改进型边界元法求解高饱和(局部B>1.8T)问题是可行的,而且剖分简单,精度高。     

双标量磁位的表面阻抗法

提出双标量磁位的表面阻杭法，以计算含有钢板的三维磁场分布和钢板涡流损耗。文中在钢板周围采用全标量磁位处理阻抗边界条件，而在源电流区域采用简化标量磁位，并应用磁余能量方法，引入等效虚拟磁性材料处理钢板的非线性问题。将本方法应用于ＴＥＡＭ问题２１模型，计算结果与实测结果相吻合。     

新型横向磁场电机的标量磁位三维磁场分析与参数计算

提出了一种新型横向磁场电机(TFM),定子采用E型铁心,可以大大降低加工难度和制造成本。但是,该电机磁路复杂,需采用三维场场进行分析。在三维有限元磁场中,如果对电流区域进行适当处理,采用标量磁位进行分析,与采用矢量磁位相比,可大大提高计算速度。对电流区域在三维磁场计算中的处理方法进行了推导,根据所推导的原理编制三维有限元软件,利用该软件对样机磁场进行计算。试验结果表明了该方法的正确性。     

电磁场边界单元法的应用

本刊上一期介绍了电磁场边界单元法的基本理论,本文将要把边界单元法的基本原理用于恒定磁场的计算,以标量磁位的拉普拉斯方程为例,详细地阐述边界单元法的具体实现,包括把边界积分方程插值离散为矩阵形式、矩阵元素的确定、磁位及通量的求解     

磁场中矩形薄板的强迫振动分析

给出了磁场中矩形导电薄板的磁弹性振动基本方程和电磁力表达式.针对横向恒定磁场中四边固支和对边固支对边简支边界约束矩形板的磁弹性振动问题进行了分析.基于位移函数的设定并应用伽辽金法,推得了导电板的磁弹性强迫振动微分方程.通过数值计算,得到了两种边界约束条件下薄板磁弹性振动的幅频曲线和时程响应曲线,阐明了磁感应强度和边界条...     

新型横向磁场电机的标量磁位三维磁场分析与参数计算

提出了一种新型横向磁场电机（TFM），定子采用E型铁心，可以大大降低加工难度和制造成本。但是，该电机磁路复杂，需采用三维场场进行分析。在三维有限元磁场中，如果对电流区域进行适当处理，采用标量磁位进行分析，与采用矢量磁位相比，可大大提高计算速度。对电流区域在三维磁场计算中的处理方法进行了推导，根据所推导的原理编制三维有限元软件，利用该软件对样机磁场进行计算。试验结果表明了该方法的正确性。     

用边界单元法分析计算大型变压器三维涡流场

以矢量磁位为未见知量，给出了３Ｄ开域涡流场问题的边界单元法数学模型，对１台大型电力变压器低压引线产生的三维开域涡流进行了实例分析计算。     

用二阶矢量位计算三维矢量磁位静磁场问题的多极理论

提出了用二阶矢量磁位计算三维矢量位静磁场边值问题的多极理论方法。数学分析结果表明,对于具有唯一解的矢量磁位静磁场边问题,多极理论所获得的解是唯一的用。多极理论求解三维矢量磁位的静磁场边值问题,既不需要离散场域或边界,又能获得整个场域内的连续级数解,且变量数较少,显著降低了计算机内存需要量。     

静止边界法在永磁同步发电机旋转磁场及铁心损耗计算中的应用

旋转磁场分布是永磁同步发电机铁心损耗计算的基础。目前,对于旋转磁场计算一般都是通过建立转子处于不同位置时有限元磁场模型来实现,即模型重构法。这种方法对于每一个转子位置的磁场分析都要重复建模-划分网格,从而使得整个分析过程效率低下。基于此,本文提出一种高效计算同步永磁发电机旋转磁场数的静止边界法,该方法通过改变静止边界节点磁位的耦合顺序来等效转子的旋转,克服了模型重构法电磁计算过程中需反复建立模型所导致效率低下的缺点。通过比较两种方法的计算结果,验证了静止边界法在电机旋转磁场计算中的正确性和高效性。同时静止边界法保证了在旋转磁场的计算过程中,定、转子模型中有限元单元的形状、位置及构成节点信息的一致性,为永磁同步电机铁耗分布的准确计算提供了单元磁密时域解。     

确定无心感应熔炼炉熔液表面形状的电磁场边界元分析法

本文用轴对称横向磁场(TM)模型的矢量磁位的外部区域边界积分方程,结合阻抗边界条件,得到了描述无心感应熔炼炉电磁场问题的边界元方程。根据熔炼金属液面的平衡条件,提出了确定熔炼金属表面形状的边界元迭代算法。运用这一算法进行了实例计算,计算结果与模拟实验所测量的结果十分吻合。对2t工频熔铝炉的计算,也得到了比文献更接近于实测数据的结果。     

基于混合法的潮流可行域边界计算

电力系统潮流可行域对于静态电压稳定的研究非常重要,文中给出了一种计算其边界的“混合法”。混合法源自于“预测-校正”的思想,同时它将边界计算问题转化为一个以域外某点到边界面距离最小为目标函数的优化问题。这种转化使得所处理的问题维数与原型的“预测-校正”法相比得到了降低。除了能在二维空间实现可行域边界的可视化,混合法也可用来计算高维空间中与当前运行点相对应的最近边界点,同时可计及系统中设备的限值。针对实际中可能出现的“凹”的边界面拓扑结构,文中还相应提出了一种改进“混合法”来解决该问题。最后通过在两个不同系统上的仿真算例演示了混合法在计算电力系统潮流可行域边界时的灵活适用性及其有效性。     

用边界元法计算航空继电器中的气隙磁导

本文是把边界元法应用到航空继电器中的气隙磁导计算。文中阐明了边界元法及其应用于计算气隙磁导的基本原理。用一个典型例子,通过电子计算机的计算结果,可看出它与其它数值法,如差分法,有限元法的计算相比,具有不但计算较简单,而且精确度高等优点,是一种目前用来计算气隙磁导较好的数值法。     

电器电磁系统三维非线性瞬态磁场的研究与计算(Ⅱ)

五、动态过程的有限元计算1.连续场域的离散,修正向量磁位（?）与标量磁位(?)的耦合,有限元方程组的形成在有限元法计算中,六面体剖分的计算精度优于其它剖分单元,而且剖分结构又较其它单元清晰.另外,在三维场问题的分析计算中,为了能对空间曲面更好地拟合,适应几何形状复杂的场域边界,同时也为了计算上的方便,本文采用等参元有限元法,将场域剖分成八节点六面体单元进行计算.对式(1),在单元V_e上应用伽辽金加权余量法,权函数取八节点六面体的形状函数（?）_i,得     

用边界元法计算深槽式异步电动机转子的有效电阻与电抗

用边界元法解包括转子槽内导体、槽口非导体以及气隙在内的域中的似稳电磁场的向量磁位。域内无外加电流,但考虑定子电流层引起的涡流效应。计算了转子有效电阻与电抗。     

定点时间周期有限元法及其在变压器直流偏磁特性分析中的应用

根据稳态激励下电磁场场量周期性变化的特点,以矢量磁位和激磁电流为未知量,利用场路耦合的时间周期有限元法对变压器直流偏磁问题进行研究。采用能量法确定2D磁系统等效厚度,结合局部收敛的固定点法,选择合适的收敛因子及方程初值,有效地提高了基于场路耦合的时间周期有限元法方程的计算精度和计算效率。针对叠片铁心模型进行了不同条件下直流偏置的实验和计算,计算结果和测量结果基本吻合,验证了该方法在变压器直流偏磁计算中的适用性。通过人为增大电阻,设置补偿电压,为变压器在直流偏磁计算中因内阻小,电感变化剧烈而引起的不稳定问题提供了一个解决思路。     

采用复指数的频域分解算法及其在三相变压器非对称直流偏磁分析中的应用

采用复指数形式的频域有限元分解算法对三相壳式变压器非对称直流偏磁问题进行研究。考虑场路耦合关系,以磁矢量位及励磁电流为未知量建立频域有限元方程。按照谐波次数将系数矩阵进行分解后,有效地降低了问题求解时所需内存和计算时间。针对三相壳式变压器模型进行不同非对称直流偏置条件下的实验和计算,测量结果和计算结果基本一致,验证了该方法在三相变压器直流偏磁问题分析中的有效性。基于计算结果,分析直流偏磁对三相壳式变压器励磁电流和铁心磁通的影响规律。分析采用复指数的频域分解算法的计算效率,计算精度和收敛性。     

瓦形成型磁场对磁瓦毛坯密度分布的影响及改进措施

从瓦形模腔中的磁场强度分布及磁粉在模具中的装填两个方面分析了磁瓦毛坯的裂纹和密度分布不均匀的原因。提出采用浮动上模结构改变压制方式以及在上模端面加不导磁材料等办法,使磁瓦毛坯密度分布均匀,并解决了磁瓦的裂纹问题。     

潜油电机隔磁段涡流损耗的计算

为准确计算潜油茁机隔磁段处的涡流损耗,基于三维有限元法,充分考虑隔磁段的结构特点,建立了隔磁段涡流场的数学模型,提出用试探法确定模型边界,并对机壳进行建模。计算了隔磁段中的涡流损耗,并得到隔磁段尺寸与损耗的关系。对一台50kW的潜油电机进行了实例计算,与不考虑睁磁段损耗时的效率进行对比,算例验证了所建模型的正确性。     

表贴式永磁电机转子偏心空载气隙磁场解析

针对表贴式永磁电机转子偏心问题,建立了一种基于边界摄动法的静态偏心解析模型,采用矢量磁位推导偏心空载气隙磁场磁通密度解析表达式,解析模型中的偏心扰动量无量纲。磁通密度和不平衡磁拉力的解析结果与有限元分析结果相比较,证实了偏心模型的正确性和有效性。     

三维有限元静磁场计算中周期边界的一种处理方法

在三维有限元静磁场计算中，提出一种处理周期边界问题的新方法，并导出有限元计算格式，文中将周期边界上节点的矢量位作为非独立变量处理，从而节省了计算机内存，最后，本文对国际电磁场软件测试模型（ＴＥＡＭ问题１３）进行了计算，获得了正确的结果。