改进磁偶极子模型在永磁电机场分析中的应用

提出了用于永磁电机中棱柱形永磁体模型的等效方法,即改进磁偶极子模型,详细推导了改进磁偶极子模型中参数的确定和优化过程,包括模型中约束条件、目标函数及检验条件的建立.文末以自起动永磁同步电机作为算例,通过有限元仿真方法,得到了永磁电机指定路径上的电磁场分布结果,并与用Matlab仿真算法实现的改进磁偶极子模型模拟的永磁电机电磁场分析结果进行了对比,验证了该方法的有效性和合理性.     

VSC-HVDC换流站电磁辐射计算

为分析电压源换相直流输电(VSC-HVDC)换流站对站外电磁辐射,建立了基于偶极子理论的赫兹偶极子和磁偶极子模型;利用IGBT1模型分析换流阀器件开通和关断的瞬态特性;通过对换流站整体仿真求得了换流站开关场内主设备与大地构成的等效电流环路中的电流;改变偶极子模型参数得到影响VSC-HVDC换流站电磁辐射强度的因素。计算证明,换流阀开关暂态电压变化频率以及各频率对应的电压幅值直接决定阀体产生电磁辐射强度,换流站内设备布置的紧凑程度也直接影响了其对外电磁辐射强度;通过紧凑布置站内设备,减小谐波尤其是高频段谐波电流能够有效地抑制VSC-HVDC换流站电磁辐射。     

平面上任意形状范围内的磁荷分布

依据磁的库仑定律计算出几种最简单系统(一维5磁荷系统、一维7磁荷系统、一维正方形13磁荷系统和二维矩形17磁荷系统)的磁荷分布,进而得出解决平面上任意形状范围内磁荷分布问题的一般方法和具体步骤,从而证明平面上任意形状范围内的磁荷分布问题理论上可由磁偶极子法来解决。     

磁梯度法探测钻孔桩钢筋笼长度的应用

建设工程基础桩的施工中,若少放钢筋笼将会造成工程桩的质量隐患,采用地球物理磁梯度法可以有效地检测桩中钢筋笼的节数和长度,并能取得满意的效果.     

基于磁场模型的矿用钢丝绳检测信号特性试验研究

电磁检测是矿用钢丝绳缺陷可靠的检测手段之一。基于电磁法的矿用钢丝绳缺陷检测,目前存在缺陷与信号特性表征规律不明确的问题,定量识别时存在无关信号特性,影响识别准确性。采用三维磁偶极子理论计算、Maxwell模拟仿真与试验相互验证的方法,总结漏磁信号特性与缺陷变化之间的表征关系。首先建立磁场环境下的钢丝绳三维磁偶极子理论模型,应用模型对标准缺陷处进行磁场理论计算并进行Maxwell模拟仿真;分别提取理论值与仿真值的峰/谷绝对值、波宽、峰谷差值、峰谷值宽度四项信号特性,进行缺陷与信号的表征分析;最后设计缺陷进行试验验证,得到试验数值的斯皮尔曼相关系数。试验结果表明：缺陷的宽度、深度与峰/谷绝对值、波宽、峰谷差值3个信号特征值呈正相关,与峰谷值宽度无明显相关性;缺陷长度与峰/谷绝对值呈先上升后下降的趋势,与波宽、峰谷差值、峰谷值宽度呈正相关。并且发现宽度缺陷信号幅值最强,长度缺陷信号幅值最弱,深度信号幅值居中,峰谷差值和峰谷绝对值与缺陷相关性最高。该研究具有一定的工程指导价值。     

基于磁梯度张量不变量的椭圆误差消除方法

现有的磁梯度张量不变量定位方法,可以实现地磁环境下对目标的单点实时定位,而且适合于移动平台对目标的定位,但磁梯度张量不变量定位方法存在椭圆误差。 针对这个问题,提出了一种基于磁梯度张量不变量的消除椭圆误差改进方法,该方法通过构建新的单位定位矢量和修正定位矢量的模,消除椭圆误差对定位的影响,对改进方法进行了测量系统基 线、信噪比、精度的性能仿真和磁源圆形轨迹运动的验证仿真。仿真结果表明本文所提的改进方法消除了椭圆误差,相比于原始方法定位误差有大幅度的减小,可以实现地磁环境的精确定位,而且对所搭载平台的机动性要求较低。     

用数字滤波方法计算电、磁偶极子的场

在计算水平层状地层上由电、磁偶极子产生的电磁场分量的公式中,涉及一积分限为无穷大的积分。其被积函数是两个函数的乘积。一个称为核函数,它和地电断面的参数、频率及积分常数λ有关,在数字滤波计算中被视为输入函数。另一个是不同阶数的第一类贝塞耳函数。由于它们具有振荡性质且衰减很慢,故用数值方法求这一积分是很费时间的。在用数字滤波方法时,这一部分构成数字滤波器系数。由于此滤波器系数只与装置的类型有关,不随地电断面的性质变化,故对各种装置只需计算一次,因而,使用起来比较方便。与数字积分方法相比,数字滤波方法大约可以提高功效四倍。本文包括三部分内容:第一部分总结了文献中用数字滤波器计算垂直磁偶极子场的方法;第二部分给出了利用已有的数字滤波器计算水平电偶极子的电场;第三部分介绍具体实现步骤及计算结果的对比。     

基于磁梯度张量与Levenberg-Marquardt优化的磁矩计算方法

针对目前磁矩计算方法中出现的对磁性目标出厂参数精度要求较高且计算繁琐、受地磁场影响较大、反演精度较差等问题,提出了一种基于磁梯度张量概念与Levenberg-Marquardt优化算法结合的磁矩计算方法。该方法采用磁梯度张量概念消除了地磁背景场的干扰,使用Levenberg-Marquardt算法优化解算过程,消除了反演过程中出现的奇异点。对新方法进行地磁背景场、测量系统位置、环境噪声等影响因素的验证仿真,并实验验证该方法的可操作性。仿真与实验证明,相比于以往方法,新方法的磁矩反演精度有大幅度的提高,抗噪声能力更强,具有更高的鲁棒性。