超磁致伸缩致动器中偏置磁场的有限元模拟

用Ansoft软件对超磁致伸缩致动器中的偏置磁场进行研究,主要分析四种磁路结构的磁场均匀性及磁场强度,为器件设计提供依据。结果表明,两层及三层圆盘状永磁体施加偏场的均匀性一般,磁场强度变化范围分别为10~12kA/m、15~25kA/m;增加线圈后均匀性降低,但磁场强度分别增加到23~27kA/m、35~65kA/m。圆桶状永磁体施加偏场的均匀性最好,磁场强度变化范围50.7~50.9kA/m。双层圆环状结构可以提供稍高的磁场强度,磁场强度变化范围50~52kA/m。     

磁性材料TERFENOL—D在大型力矩激励器中的应用

稀土磁致伸缩材料ＴＥＲＦＥＮＯＬ－Ｄ由于其良好的磁致伸缩特性，在外磁场作用下能够产生高达２×１０＾－３的磁致伸缩量，使得其应用范围应用范围极其广泛，尤其在高性能换能器的研究领域列有广阔的应用前景，该文研究的是其在结构声研究领域中的力矩激励器研制中的应用，特别是在大型力矩激励器研制中的应用。     

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。     

磁性材料TERFENOL－D在大型力矩激励器中的应用

稀土磁致伸缩材料ＴＥＲＦＥＮＯＬ－Ｄ（ＴｂｘＤｙ（１－ｘ）Ｆｅ２）由于其良好的磁致伸缩特性，在外磁场作用下能够产生高达２×１０－３的磁致伸缩量［１］，使得其应用范围极其广泛，尤其在高性能换能器的研究领域更有广阔的应用前景，该文研究的是其在结构声研究领域中的力矩激励器研制中的应用，特别是在大型力矩激励器研制中的应用。     

稀土超磁致伸缩电机及其应用

稀土超磁致伸缩电机在大应变、强力和高功率密度及高精度、快速响应以及高可靠性等方面有着其它电机无法比拟的优点。介绍了这种电机的结构原理、性能特点及其典型应用事例。文中还就稀土超磁致伸缩材料及其驱动器件的市场应用前景进行了展望。     

磁致伸缩形变传感器

主要介绍磁致伸缩形变传感器的结构设计，标定，以及磁致伸缩形变的测量。     

薄膜磁致伸缩系数λs的简易测量

介绍了一种简便易行的薄膜磁致伸缩系数λｓ的测量方法，为研究和制备优良的磁性薄膜提供了条件。     

铁心磁致伸缩引起的变压器油箱体积膨胀收缩振动

考虑铁心磁致伸缩的体积变化效应,建立变压器油箱体积振动模型,计算了球壳油箱的体积耦联振动自振频率,并对直流偏磁时变压器油箱振动和噪声案例进行分析。     

超磁致伸缩振动传感器输出特性的实验研究

超磁致伸缩材料Terfenol-D在机械应力作用下,磁化强度会发生变化,这种效应为逆磁致伸缩效应或Villari效应,利用该效应可以制作将机械能转换成电能的振动传感器。进行振动传感器的实验研究,结果表明在合适的偏置磁场和较小的预应力偏置条件下,传感器输出的感应电压峰-峰值较大,传感器输出感应电压的峰-峰值和输入振动信号的频率和幅值成正比。基于电磁学原理和铁磁材料的磁化强度模型,计算振动传感器的偏置磁场和预应力对感应电压输出的影响,并计算振动传感器在机械振动输入条件下的感应电压输出,实验结果与计算结果基本相符。实验结果和计算结果为振动传感器的优化设计和应用打下基础。     

永磁机构磁场计算与仿真分析

永磁机构是一种新型的开关设备操动机构,目前主要应用于中压真空断路器及户外柱上开关.永磁机构设计开发的关键是对永磁机构内部磁场的计算分析.对一种双稳态永磁机构的内部磁场进行了静态计算和动态特性分析,给出了分析结果.指出不同的磁路结构、线圈参数及永磁体的安装位置和性能参数是影响永磁机构工作特性的主要因素.     

超磁致伸缩薄膜致动器磁-机械特性研究

超磁致伸缩材料以其高能量输出、高操作频率、远程非接触式控制等特点广泛应用于各种微机械系统中.建立了超磁致伸缩薄膜型致动器的磁-机械强耦合模型,并且进行了理论及数值推导.薄膜尺寸只有几微米,有限元方法在进行单元剖分时会产生严重的网络变形,从而降低计算精度.提出采用无单元Galerkin方法来进行数值计算,比较了计算值和实验值,吻合情况较好.     

驱动频率对超磁致伸缩致动器的损耗和温升特性的影响

从超磁致伸缩材料的压磁效应入手,基于能量极小值条件和磁学理论,分析了磁化过程中磁弹性力对材料中磁场的影响,分析了不同驱动频率下材料的涡流损耗、磁滞损耗以及复数磁导率的频率特性,对致动器中的磁能损耗以及损耗带来的温升特性进行仿真实验.结果表明,利用涡流损耗的计算公式得到的结果与有限元仿真结果吻合较好,该公式可适用于超磁致伸缩材料在中低频下的损耗计算,而高频下复数磁导率的变化将增大材料内部磁场的滞回非线性.实验结果表明,致动器中超磁致伸缩材料轴向温度分布随驱动频率的变化而变化;实验验证了计算与仿真结果的正确性,在此基础上分析了强制水冷对致动器温升的控制,所得结论为超磁致伸缩致动器的设计提供参考.     

真空断路器永磁操动机构的三维有限元分析

对真空断路器中新型永磁操动机构的磁场进行了三维有限元分析 ,研究了永磁材料、磁套厚度以及温度对永磁操动机构静态吸力特性的影响。     

超磁致伸缩自感知执行器的理论与实验研究

对自感知的两种实现方法：电桥电路解耦与观测器解耦法,分别进行仿真并对观测器法进行实验验证。电桥电路仿真加入非线性模型,并对桥路输出信号进行放大滤波,为实验提供理论依据。观测器通过实验与观测计算对比验证了基于观测器自感知的可行性。     

磁光Bragg器件的不均匀偏置磁场分析

讨论了缓变不均匀偏磁场对静磁波振幅,进而对磁光Ｂｒａｇｇ器件衍射效率的影响,给出了设计适当不均匀场的理论依据。分析表明,适当的不均匀场可以明显提高静磁波振幅,提高的幅度与该点场强以及激发静磁波处理的场强有关,与不均匀静磁场在其它点的具体分布无关。该结论对适当设计磁光Ｂｒａｇｇ器件的偏置磁场,提高其衍射性能等方面有指导作用。     

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。     

永磁操动机构应用于126kV高压真空断路器的研究

大量的试验研究证明永磁操动机构将会成为126 kV高压真空断路器的主要机构。介绍了永磁操动机构在结构上的特点,阐述了126 kV高压真空断路器的模型试验和相关试验结果,并提出将永磁操动机构应用于超高压真空断路器的设想。     

永磁操动机构应用于126 kV高压真空断路器的研究

大量的试验研究证明永磁操动机构将会成为126 kV高压真空断路器的主要机构。介绍了永磁操动机构在结构上的特点,阐述了126 kV高压真空断路器的模型试验和相关试验结果,并提出将永磁操动机构应用于超高压真空断路器的设想。