基于永磁分段模型的继电器静态吸力特性仿真计算

针对沿长度方向充磁的条形永磁内部磁感应强度分布不均匀的特点,通过对永磁进行分段处理,利用有限元法计算某型号桥式极化磁系统静态吸力特性,并与永磁未处理前的仿真结果及测试结果进行比较,可以看出,永磁分段处理后可以较好地模拟实际情况。     

极化磁系统永磁力矩特性曲线形状的分析与研究

电磁吸力（矩）特性与机械反力（矩）特性的最佳配合是电磁继电器产品设计的关键技术，极化磁系统零安匝下的吸合力矩特性（永磁力矩特性）的曲线形状对电磁吸合力矩特性的曲线形状具有较大影响，以往对如何改变永磁力矩特性曲线的形状及如何描述其凹凸程度一直是继电器设计人员难以解决的问题，该文在典型极化磁系统统一数学模型的基础上，将基于能量平衡公式的吸合力矩分解为永磁力矩，极化力矩及电磁力矩，提出了形状因子和形状系数的概念，并采用形状系数描述永磁力矩特性曲线的凹凸程度，分析了磁系统参数及垫片对永磁力矩特性曲线形状的影响，所得的结论对含永磁的电磁继电器产品设计具有一定的指导作用。     

极化磁系统吸合力矩特性分析软件的开发与应用

在含永磁的电磁继电器产品设计中，长期以来人们一直采用经验设计和实验分析相结合的办法来确定继电器的各参擞，工作过程烦琐，产品设计周期较长。文章在极化磁系统四种典型简化磁路结构统一数学模型的基础上，介绍使用Visual Basic 6．O语言编制的极化磁系统吸合力矩特性分析软件。该软件可用于研究永磁参数(尺寸、极面面积、起始工作点及回复磁导率等)变化对极化磁系统吸合力矩特性(包括永磁力矩、极化力矩及电磁力矩)的影响，对含永磁的电磁继电器极化磁系统参数优化设计具有一定的指导作用。     

极化磁系统极面面积对力矩特性影响的分析与研究

极化磁系统具有体积小、重量轻、功耗低、灵敏度高、动作速度快等优点 ,被广泛应用于国防军事、现代通信、工业自动化等领域中的电磁继电器产品中。典型的极化磁系统主要有四种结构 ,其简化磁路等效数学模型是继电器设计的基础。本文在极化磁系统四种典型结构统一数学模型的基础上 ,建立了基于极面参数的能量平衡力矩公式 ,分析并研究了极面面积参数对永磁力矩零点偏移及吸合力矩特性的影响 ,所得出的结论对极化磁系统参数设计具有重要的指导作用     

基于分布参数磁路模型的永磁接触器吸力特性

针对永磁体集总参数磁路模型求解永磁接触器吸力特性存在计算精度较低的问题,提出了根据永磁体内磁通密度分布情况,将永磁体沿磁化方向和垂直于磁化方向按整体磁通密度相对误差最小的分块方法,构建永磁体分布参数接触器等效磁路模型。对所研究的永磁接触器等效磁路进行求解,获得接触器静态吸力特性计算值,在此基础上进一步求出静态吸力特性曲线簇,结合静态线圈磁链曲线簇对永磁接触器的动态微分方程组进行求解,得到动态吸力特性。吸力计算值与实测值相比有较好的一致性,且静态和动态吸力值相对误差分别在8%和10%以内,表明了采用永磁体分布参数的接触器系统磁路模型求解吸力特性这一方法的正确性和有效性,为永磁接触器设计和优化分析提供了一种有效的手段。     

转动式含永磁回路磁系统分类与吸力矩特点分析

转动式含永磁回路磁系统由于体积小、重量轻、功耗低、永磁利用率高等优点被广泛用于星箭与民用电磁继电器中。调节吸力大小,进行电磁系统优化是满足继电器产品性能指标要求的主要途径之一。目前关于含永磁回路磁系统的参数优化大多根据经验与仿真结果进行,缺乏理论依据,优化周期较长。本文从永磁回路作用的角度对含永磁回路磁系统进行分类;基于等效磁路建立含永磁回路磁系统工作气隙磁通与衔铁所受吸力矩计算模型;在此基础上,分别推导两类含永磁回路磁系统的零安匝释放、吸合位置处的吸力矩与零安匝吸力矩特性曲线过零点处的磁间隙表达式,对其特点进行分析。研究结论为继电器电磁系统的总体方案选择、参数优化设计提供理论依据与优化方向。     

基于有限元法的极化磁系统永磁回复线起始点的虚拟设计

交流稳磁是极化磁系统设计、生产过程中常用的一种永久磁铁人工时效处理方法，而永磁回复线起始点又是极化磁系统设计及分析的基础。文中在具体分析交流稳磁原理的基础上，将实际操作过程中的交流问题转换为直流问题分析，并用ANSYS软件对极化磁系统交流稳磁过程进行虚拟设计，实际模拟永久磁铁、导磁体等铁磁性物质及相邻空气在一定交流稳磁参数作用下的情况，得到各有限元单元的特征参数后，经相应数据处理得到满足工程需要要求的永磁回复线起始点。     

基于正交试验设计的极化磁系统参数优化设计方法的研究

永磁继电器是一种在国防军事、现代通信、工业自动化、电力系统继电保护等领域中应用面很广的电子元器件，其极化磁系统的参数优化设计是实现永磁继电器产品可靠性设计的前提工作之一。该文采用六因素三水平多目标的正交试验设计方法，分析并研究了极化磁系统的参数优化设计方法。在永磁继电器产品设计满足输出特性指标要求的前提下，给出了输出特性值受加工工艺分散性影响而波动最小的最佳参数水平组合。     

极化磁系统的分析与计算

对几种典型极化磁系统的气隙磁通工作点进行了分析与计算,总结了统一计算式,对一组工作气隙的电磁吸力进行了推导,并且对磁保持继电器和极化电磁继电器的工作机理进行了分析.     

极化磁系统判别准则的研究与应用

极化磁系统具有体积小、重量轻、功耗低、灵敏度高、动作速度快等一系列优点，被广泛应用于军用与民用电磁继电器产品中。在实际设计中，由于用户要求多种多样，导致设计出的磁系统结构繁多，而目前尚无判别一个磁系统是否为极化磁系统的准则。该文从永磁结构及其动作特点的角度出发，将极化磁系统归结为4种典型结构；通过对极化磁系统典型结构、等效磁路及数学模型的综合研究，从磁压和磁通的角度分析总结出极化磁系统的判别准则。以该判别准则对一种含永磁磁系统进行分析，判断其是否为极化磁系统。研究结论对含永磁的电磁继电器设计具有一定的指导作用。     

基于三维磁场仿真分析的含永磁继电器等效磁路模型的建立

具有非线性B-H特性曲线永磁体的等效是影响含永磁继电器等效磁路计算准确度的重要因素之一.首先通过有限元软件对永磁进行三维磁场仿真分析,获得永磁各截面磁感应强度分布曲线,根据曲线特点对永磁进行分段等效,给出各段永磁等效磁动势的求解方法.在此基础上,针对某型号含永磁继电器磁系统的具体结构,建立其等效磁路模型,计算继电器的吸...     

决定于极化磁系统工作状态的永磁回复线起始点的探讨

极化磁系统永磁回复线的起始点是用各种方法对其进行计算的前提和基础。在很多情况下,永磁回复线的起始点是由其极化磁系统的工作状态决定的。该文以典型的差动式极化磁系统为对象,从建立永磁工作方程式出发,通过对极化磁系统动态过程的分析,得到了此时确定或近似确定永磁回复线起始点的两种方法：测试法和近似分析法;最后给出了以永磁回复线起始点为基础的永磁虚拟矫顽力及回复线方程式,从而解决了计算极化磁系统时遇到的一个基本问题。     

基于磁极参数的表贴式永磁同步电机齿槽转矩研究

齿槽转矩是永磁电机的重要问题之一,削弱齿槽转矩可以减少转矩脉动、降低电磁噪声、提高电机运行稳定性。基于磁极参数对表贴式永磁同步电机(SPMSM)的齿槽转矩进行了研究,基于能量法和傅里叶分解推导了不同永磁体模型下的齿槽转矩公式。研究发现,磁极参数的改变影响永磁体剩磁在气隙中分布和气隙相对磁导率的大小,进而改变齿槽转矩的大小。然后结合有限元方法对不同永磁体模型下的电机齿槽转矩进行了仿真分析,发现削极结构和组合磁极对齿槽转矩削弱明显,并通过有限元方法优化了这2种结构的磁极参数,最后分析对电机其他性能的影响。研究表明,合理地选择永磁体参数可以在确保电机性能的同时显著降低齿槽转矩。     

表面-内置混合式永磁同步电机性能与转子参数影响

为研究表面-内置混合式永磁同步电机表面磁极和内置磁极的作用,采用有限元方法建立该电机仿真模型,通过对其空载特性和负载特性的分析可知该电机的空载特性受表面磁极影响较大,而其负载特性受内置磁极影响较大。进一步以表面-内置混合式永磁同步电机的转矩性能为参考指标,对转子表面磁极、内置磁极以及隔磁桥三部分的参数进行分析。结果表明改变表面磁极参数对改善气隙磁场,减小转矩波动有着较好的效果,而改变内置磁极参数对转矩波动影响较小,但对转矩幅值影响较大。此外受表面磁极的影响,内置磁极两端隔磁桥1处的漏磁随其宽度变化较小,因此可适当放宽隔磁桥1处的宽度,以改善电机转子机械强度,提高电机整体性能。     

基于调制系数最优法的TLDMC-PMSM新型直接转矩控制

针对矩阵变换器永磁同步电机系统(MC-PMSM)直接转矩控制方法出现的转矩磁链脉动大、幅值失调、系统鲁棒性弱等问题,提出了一种基于调制系数最优法的三电平直接矩阵变换器永磁同步电机(TLDMC-PMSM)新型直接转矩控制方法。首先描述了MC-PMSM直接转矩控制系统的原理;其次用三电平直接矩阵变换器替换两电平矩阵变换器,转速环通过复叠式螺旋滑模控制、转矩磁链环通过超螺旋滑模直接转矩控制替换传统的比例积分控制,并且引入调制系数最优法来抑制电机转矩波动逐渐增大,进而实现对永磁同步电机的精确控制;最后通过MATLAB/Simulink仿真软件和硬件实验验证所提方法的可行性与优越性。