双馈感应发电机定子绕组匝间短路时电磁特征

双馈感应发电机逐渐成为风力发电机的主流机型,其容量越来越大。绕组匝间短路是双馈感应发电机常见的故障之一,为了研究电机定子匝间短路故障时的电磁特征,基于有限元和多回路理论建立了电机的数学模型;采用该模型计算了一台5.5 k W感应电机定子绕组匝间短路时的定转子电流以及电磁场,得到了电机正常与故障两种情况下的磁场分布以及定转子电流的波形。通过对比分析健康电机与故障电机的磁场以及定转子电流,得出了双馈感应发电机定子绕组匝间短路时的故障特征:定子绕组匝间短路使得气隙磁场中出现了分数次以及偶数次谐波,定子三相电流不再对称,三相电流的幅值均有增加,故障所在相的电流增幅最大,且故障相与其超前相的相位角随着故障程度加深而变大且大于120°。     

基于耦合物理场的汽轮发电机定子温度场的分析与计算

研究了汽轮发电机中电磁场与温度场的耦合关系,以发电机的耦合物理场为基础,建立了其温度场的数学模型。首先,建立了发电机电磁场的数学模型,通过电磁场的计算确定电机中的损耗分布,并以此作为温度场的热源;然后,研究了发电机中三维温度场的数学模型。采用有限元数值方法计算了电机中的电磁场与温度场分布,将基于耦合场的温度场计算结果与发电机运行时的实际值进行了比较,证明本文提出的模型和方法是正确的。     

汽轮发电机定子端部绕组电动力研究

本文从便于工程实用的角度出发,把汽轮发电机定子端部的三维磁场简化为三个平面静磁场问题分别求解,详细计算、分析了稳态时定子端部绕组所受电动力的大小和分布规律。研究了某些短路情况下定子端部绕组所受电动力,提出了直接根据稳态解来计算三相突然短路时定子端部绕组所受最大电动力的工程方法。最后针对一台12MW汽轮发电机进行了计算和实测,结果基本吻合。     

电机暂态过程电磁场数值计算的一种新方法

为了应用有限元频域算法计算具有相对运动的电机时变电磁场,本文采用了有限元电机气隙单元算法,并对其作了改进,从而大大地减少了计算量,由于电机定、转子上的矢量磁位在频域内分布不同,本文提出了分区算法,解决了定子、转子相对运动时的频域计算问题,最后用—模拟发电机空载特性的计算与实验结果作了比较,对该算法进行了验证。     

横向磁通永磁电机的三维电磁场分析

横向磁通永磁电机转矩密度远高于普通结构电机，但结构较复杂，内部磁场呈三维分布.为弄清横向磁通电机内部磁场的分布及优化设计规律，需采用三维有限元的分析方法.通过采用ANSYS软件进行分析，并用ANSYS的APDL语言进行二次开发编程，对一种三相分布在同一个圆周上的永磁体内置式横向磁通永磁电机进行了三维电磁场分析，对该电机不符合周期条件的三维电磁场求解区域在工程设计允许范围内进行了简化处理，在电磁场分析计算的基础上，给出了电机参数计算方法，并给出了在此基础上的数学模型，对横向磁通永磁电机的空载及负载电磁场进行了计算，给出了空载反电动势和电抗的计算方法, 最后，通过与样机测试结果的对照研究，验证和完善分析方法.     

电机暂态过程电磁场数值计算的一种新方法

为了应用有限元频域算法计算具有相对运动的电机时变电磁场，本文采用了有限元电机气隙单元算法，并对其作了改进，从而大大地减少了计算量。由于电机定，转子上的矢量磁位在频域内分布不同，本文提出了分区算法，解决了定子，转子相对运动时的频域计算问题。最后用一模拟发电机空载特性的计算与实验结果作了比较，对该算法进行了验证。     

300KW单极超导电机电磁场的分析研究

本文利用有限元方法对一３００ＫＷ单极超导电机内电磁场进行了系统地分析，给出了额定励磁、空载运行时，电机气隙、集流排、超导磁体和转子等位置的磁场分布，并对计算所得的空载特性曲线及集电环表面的磁场大小与实验测量结果进行了比较，证明了数值计算的准确性和可靠性．所得到的计算结果对于提高电机效率、充分利用超导材料和磁屏蔽系统的设计等工作具有重要的参考价值．     

发电机定子绝缘老化故障的诊断和数值模拟

随着发电机的容量不断增大，发热问题日趋严重，进一步提高温度场计算的精度，是电机制造和运行部门所关心的重要问题之一。在传热学理论基础上，建立了大型水轮发电机定子三维温度场的数值模型，给出了相应的边界条件，推导了六面体八节点等参元的离散格式。以一台SF300－48／1230型水轮发电机为例，在考虑股线绝缘的情况下，采用六面体八节点等参元法和流体相似理论计算了大型发电机定子三维温度场，计算结果与实测结果相吻合。用数值模拟的方法分析了定子绝缘老化脱壳后，脱壳间隙和导热系数和变化对定子温度场的影响，给出了绝缘老化前后定子绕组及铁芯的温度分布规律，从而为电机运行过程中的温度监测和热故障诊断提供了理论依据。     

汽轮发电机定子端部绕组电动力研究

本文从便于工程实用的角度出发,把汽轮发电机定子端部的三维磁场简化为三个平面静磁场问题分别求解,详细计算、分析了稳态时定子端部绕组所受电动力的大小和分布规律;研     

电励磁爪极发电机气隙磁场解析模型

为了对电励磁爪极发电机的性能进行快速计算和分析,提出一种新的气隙磁场解析计算模型.利用傅里叶级数分解推导空载气隙磁动势、电枢反应磁动势和气隙磁导,基于磁势和磁导得到空载气隙磁场和电枢反应磁场,同时引入修正系数考虑转子极爪形状和定子开槽的影响.通过有限元方法和试验结果验证了该解析模型的准确性.该模型建立了爪极电机的气隙磁场与电机参数之间的关系,适合在爪极发电机的初始设计阶段对其气隙磁场进行快速计算和性能优化.     

微电子设备的瞬态电磁场干扰模拟装置的研制及其试验

论述了所研制的有界均匀瞬态电磁场模拟发生器装置并进行了实际试验应用，其结构简单，方案合理，便于操作，工作特性好，具有工程应用意义．     

带辅助极永磁起动机的电磁场分析

为提高气隙磁场分析计算的准确性,考虑了定转子相对运动对电枢电流乃至磁场分布的影响,开发了带辅助极永磁起动机电磁场分析软件,并对其气隙磁通波动进行了分析．     

磁场诱导下的等规聚丙烯薄膜显微结构分析

研究了聚丙烯在磁场作用下的熔融结晶过程．结果表明：聚合物在熔融状态下易受外磁场的作用而产生诱导偶极,结晶时与未经磁场作用的分子链有不同的构象．静磁场使聚合物球晶沿磁场方向被拉长,趋于定向结晶。同时在外磁场的“牵引”下,结晶区前沿形成“须状”附加结晶区,磁化作用使辐射状片晶由扭曲生长变为伸直生长,静磁场对聚合物形核有抑制作用,使其形核率降低而球晶尺寸增大,交变磁场对球晶形貌无显著影响,辐射状片晶由扭曲生长变为伸直生长,交变磁场对聚合物的结晶过程有电磁搅拌作用,使形核率增高而球晶尺寸减小．     

用网络图论分析图论场模型法与出游法的统一性

图论场模型法(GTFMM)与出游法(EDM)是近年来提出的两种计算电磁场的数值法，两种方法各具特色，并适用于不同场合．为寻求这两种方法的内在联系，用网络图论知识论证了这两种方法的数学模型的统一性，使这两种方法能紧密结合，以便在计算电磁场问题中能充分发挥其各自的独特优点。     

中波电台电磁环境影响分析

为了分析广播通信系统中波天线产生的电磁环境影响规律,在麦克斯维电磁场理论的基础上,建立了中波天线场强值的计算模型,并模拟了中波单塔工作模式和双频共塔工作模式的电场分布规律.同时,对北京市郊区某中波电台的电场分布进行了实际测量.结果表明,中波天线电场强度随着水平距离的增加而迅速衰减,电场强度理论值和实测值远小于国家标准,二者的分布规律吻合较好.对中波发射台的环境影响评价工作具有重要的参考价值.     

水平层状介质中瞬变波动电磁场入射波直接时域响应式

通过有源Maxwell方程对应的电磁场矢量波动方程,利用时域Green函数方法,结合电磁场边界条件,推导出线性、均匀、各向同性的水平层状介质中瞬变波动场入射波的直接时域解析公式。避免了传统偶极子假设和时频转换引起的误差,为解决全场区瞬变电磁精细探测直接时域解析问题提供了理论基础。     

电磁场计算边界元方法中的奇异积分求解

边界元方法是电磁场数值计算中的有效方法之一。然而，边界元方法中的奇异积分求解在三维场计算中显得非常困难。目前，一般采用数值计算近似处理的方法，它难以得到精确计算结果。本文给出了采用场强矢量计算三维电磁场边界元方程中奇异积分的分析解，是在线性三角形单元的基础上得出的。分析解的获得使相应的奇异积分值可以精确地得到，从而大大提高了边界元方法的计算精度。     

Pippard超导体的瞬态电磁渗透方程

在Ｌｏｎｄｏｎ宏观超导体电动力学的基础上，借助于二流体模型，建立了Ｐｉｐｐａｒｄ超导体的瞬态电磁渗透方程。该方程给出了非定域Ｐｉｐｐａｒｄ超导体对时变电磁场的响应关系。     

论振动体的电动力学(1)———量子共振场

提出一种共振场,替代德布罗意的相波谐振中假想的相波,共振场是具有物理实在的电磁场。用共振场替代薛定谔的类比方法,从波动性出发可以直接得出波动性基本方程,也可以从粒子性出发得出与薛定谔方程相等波动性方程。一对谐振子粒子各自辐射出电磁场,辐射出的电磁场辐射在对方的粒子表面上,与对方的粒子进行电磁相互作用,产生量子共振效应。两粒子达到能量平衡态时,其能量为两粒子的共振结合能。共振结合能与距离的平方成反比。共振场具有共振量子,基本方程来源于波动性,相互作用场等物理意义。提出了共振场能量内敛性原理,共振场质心能量平衡原理,共振场能量守恒性,共振场的对称性与非对称性等共振场原理。