铁磁屏蔽体感应磁场随尺寸的变化规律

铁磁屏蔽体常用来屏蔽干扰磁场,内径一定情况下,屏蔽厚度越大,屏蔽效果越好,但造成感应磁场增大。弱磁场作用下,铁磁物体磁矩与外磁场成正比。以椭球体为例,计算了地磁场作用下,铁磁屏蔽体产生的磁矩,并分析了不同尺寸铁磁屏蔽体在测量点处的感应磁场变化规律。     

舱内电气设备对舰船感应磁场的影响研究

舰船机舱内部装有大量电气设备,由电磁产生的原理可知,电气设备中的线圈会因通电产生特定磁场,从而也会对舰船感应磁场产生影响。针对舰船模型在简化时因磁屏蔽效应存在常常忽略电气设备通电产生的磁场这一问题,采用数值分析方法,以某驱逐舰为研究对象,考虑电气设备产生磁场的部位为通电线圈,因此对舰船机舱内部的某电气设备简化为通电线圈。通过分析机舱内部电气设备在舰船磁导率、船体厚度的作用下,得出电气设备对舰船感应磁场的影响规律。结果表明,对于低磁导率、低厚度的舰船在进行感应磁场计算时,舰船内部电气设备在简化建模时需要考虑的必要性。所得规律可以快速地预测机舱内部的电气设备在建模计算时是否需要保留。     

船舶感应电机矢量控制的优化设计

船舶感应电机中的励磁电感普遍比较小,在高速运行过程中铁损比较大。采用一般矢量进行控制存在低效率轻负载的情况,如果直接忽略感应电机的铁损则会使得感应电机控制不精确。本文首先研究了基于铁损的船舶感应电机的数学模型,给出了矢量控制的补偿方案,并提出了一种基于损耗模型的船舶感应电机能量优化的控制策略。后通过实验测试,结果表明优化后的系统可以解决感应电机磁场定向和电机转矩控制不准确的问题。实验证明所提出的基于能量优化控制策略的节能效果比较好,改进后的系统具有明显优势。     

应力对潜艇磁场的影响研究

针对潜艇上浮下潜过程中,在水下不同深度处水压对潜艇磁场影响的问题,从磁应力能角度出发,分析了潜艇内部应力与外部磁场间的关系,并用气压代替水压进行了潜艇内部应力与外部磁场间关系的船模测量实验。理论分析和实验结果表明:潜艇模型固定磁场和感应磁场随着压力的增加而增加。该结论为潜艇磁隐身设计和磁隐身水平的提高提供了重要参考。     

用于低磁钢舰艇闭环消磁的船外磁场推算研究

利用实时测量的舰艇内部磁场值推算出外部目标磁场值,然后用外部目标磁场值来决策消磁绕组电流就是所谓的闭环消磁。本文推导了用于低磁钢舰艇闭环消磁的船外磁场推算的表达式,利用具有解析解的均匀磁化实心铁质球体的感应磁场进行了仿真实验。实验结果表明推算数据与理论值几乎完全吻合。在仿真数据中加入高斯白噪声后,推算数据与理论值依然吻...     

钢板磁导率变化对船舶感应磁场的影响

船舶用钢由于受焊接和切割等热处理及加工工艺的不同,磁导率会发生较大变化,导致舰船磁场也发生改变。在电磁理论的基础上,通过舰船磁场数字仿真计算,研究钢板磁导率变化对船舶感应磁场特性权重的影响,分析舰船磁场的变化范围,并通过磁性物理船模试验进行验证。结果表明,当钢板磁导率变化范围为20%时,船舶感应磁场各分量特征曲线总体趋势保持不变,但其磁场幅值发生较大变化,其中纵向磁化磁场变化19.3%,横向磁化磁场变化17.1%,垂向磁化磁场变化16.2%。     

舰载机箱的磁场屏蔽特性仿真

以往针对机箱电场屏蔽特性的研究较多,而对其磁场屏蔽特性的研究较少。然而,电场和磁场的屏蔽特性并不完全一样。因此,针对舰载机箱所受到的电磁辐射和干扰的威胁特征,基于有限积分技术对典型舰载机箱结构开展了磁场屏蔽特性仿真研究。获取了重要的机箱内部磁场屏蔽效能、箱内磁场分布和电流分布等仿真结果。而且屏蔽效能的仿真结果与IEEE文献中测试与计算结果吻合得很好,充分验证了仿真的有效性。最后,对磁场屏蔽效能、内场分布和表面电流分布进行了分析。特别是对机箱非正面的电流分布给出了合理解释,主要原因是与入射场的极化相关。研究成果对机箱的电磁防护设计提供了有力的技术支撑。     

舰船壳体模块感应磁场的等效计算

典型的舰船壳体是主要由薄钢板和肋骨构成的复杂结构,采用磁矩量法计算其感应磁场时,会碰到数据准备复杂,剖分单元数目过多的问题。按照横截面积与磁化率乘积相等的原则,将舰船壳体模块等效简化为一个各向异性的简单薄钢板结构。针对一个有代表性的数值算例,采用磁矩量法分别计算简化前、后舰船壳体模块的感应磁场,并对比计算结果。研究发现,等效前后的计算误差不超过1.5%,证明所提出的磁性等效方法不仅能简化数据准备工作,而且还可以减少单元数目,对于磁矩量法计算非常有利,能够作为计算舰船壳体感应磁场的一条可行途径。     

圆筒永磁直线同步电机磁场分析

本文针对轴向磁化圆筒永磁直线同步电机,介绍了一种基于圆柱坐标的标量磁位许-克变换的磁场解析计算方法,并利用该解析法对无槽电机的气隙磁场分布进行了较详尽的理论分析,还得出了计算解析结果。然后利用有限元分析法,对该计算结果进行了验证。结果显示,对于大气隙解析计算结果比较接近磁场的平均值,而小气隙电机两种计算方法的结果误差很小,从而验证了许-克变换法的正确性和实用价值。     

转子偏心凸极永磁电机电枢磁场解析研究

本文基于许-克变换针对转子偏心凸极永磁电机建立了磁场计算模型。首先计算方波磁势作用下电机的直、交轴电枢磁场;然后计算不规则磁势分布条件下的直、交轴电枢磁场;电枢磁场即为两者叠加。该方法适用于各种偏心情况下的电机磁场计算。将本模型计算的电枢磁场分布与有限元比较,结果吻合,证明其准确性和有效性。     

十五相感应电机建模与仿真分析

本文对十五相感应电机进行建模与仿真分析。首先，利用数学模型确定了十五相感应电机的仿真模型，并验证仿真模型的正确性，然后对十五相感应电机进行转子磁场定向矢量控制。并分析了在空载、负载、断路(单相断路、切断断路的整套绕组)状态下的十五相感应电机的电磁转矩和转速的变化。得出当某相绕组发生故障时，可以通过切断其所在的整套绕组来减少转矩脉动，增加效率。     

六相双Y30°绕组感应电机建模与控制技术研究

六相感应电机具有转矩脉动低、电机损耗小、电机极限容量大、能量密度高等一系列优点。本文基于三相感应电机αβ两相静止坐标系下的数学模型表达式,将六相双Y30°绕组感应电机空间磁场分布等效成2套三相电机绕组磁势在空间上的合成,推导出空间坐标6/2矢量变换表达式,并设计出六相双Y30°绕组感应电机矢量控制系统,采用速度外环、电流内环双环控制系统。通过理论分析及仿真,验证了本文电机数学模型、坐标变换、控制策略的有效性。     

弱磁作用下对铁磁性物体感应磁场的理论分析

本文在不考虑铁磁性物体剩磁影响的情况下,对铁磁性物体的感应磁场进行了理论分析,指出在弱磁作用下,铁磁性物体磁矩与外磁场成线性比例关系,通过对铁磁性物体去磁系数的研究,对比例系数进行了计算。     

供电频率对单边直线感应电机性能的影响分析

针对基于单边直线感应电机（SLIM ）原理制成的钢板爬壁机器人平台,为了研究其供电频率对性能的影响及下一步的控制策略,本文使用Ansoft有限元分析法对直线感应电机供电频率进行了仿真计算,探讨了电机的推力,法向力,不同部位磁通密度以及次级铁心电流密度随之改变的幅度和规律,并结合M atlab计算了电机频率与功率因数的关系,得到了合理的结果,验证了样机设计的合理性和可行性,为下一步样机的优化设计提供了理论参考。     

基于ANSYS的圆筒型永磁直线电机有限元分析

圆筒型永磁直线电机结合了直线电机和永磁电机两者的优点,其结构特点决定了其设计与分析的方法与传统的旋转电机有所不同.本文以ANSYS有限元软件为工具,分析了径向充磁圆筒型直线电机的静态磁场和动态磁场,并使用虚功法和麦克斯韦张量法对其电磁推力进行了计算,两种方法的计算结果相近,证明了计算方法的正确性.分析计算结果表明该结构直线电机漏磁通较大,磁通密度较小.     

基于矢量控制的带式输送机能耗控制方法研究

带式输送机系统是散货码头的重要组成部分,而感应电机作为最重要的驱动组成,其运行效率不高,导致了电力能源的浪费.本文从感应电机转子磁场定向角度出发,建立了一种考虑铁损的感应电机新模型,并提出了最大效率矢量控制策略.通过检测或估计电机的电流信号,使得电机运行于最优效率点,从而提高带式输送机系统的整体效率.最后仿真模拟了该控...     

大型感应电机模态分析

本文采用模态分析技术及有限元分析方法,建立了某感应电机有限元分析模型,并应用大型有限元分析软件ANSYS进行了模态分析.分析结果表明,该感应电机轴承、端盖和电机整体固有频率有效地避开了电机转子系统不平衡激振力频率、风机电动机转频激励频率及电磁激振力频率.     

螺旋浆在外磁场中转动所产生的磁特征信号

现代水雷技术的进步对消磁提出新的要求，除铁磁效应外，还须考虑其他电磁源的特征信号，如水下电位，极低频电磁特征信号及与磁场和涡流有关的腐蚀效应，介绍一种由直流电磁源产生的特征信号，在以前的文献中没有对该特征信号进行描述，通过简单分析计算可证明，一个旋转的导电螺旋浆感应的涡流可产生一个横切外部磁场的净磁矩，该磁矩的大小与螺旋浆的材质、大小、外部磁场的磁通量及螺旋浆的角速度有关，讨论了螺旋浆模型的基本理论及实验结果。     

大型邮轮薄板感应加热矫平研究

为了控制大型邮轮建造过程中的薄板结构焊接变形，开展薄板矫平研究。水火弯板作为船厂最常见的甲板矫平方式不适用于邮轮薄板矫平，因此引入了感应热矫平方式。文章首先介绍了感应热矫平的机理及矫平电源关键参数理论计算方法，并进行现场试验，验证了感应矫平的效果并提出了当前工艺的不足。然后通过试验方法，确定AH36薄钢板的材料性能，并以此为基础，通过有限元仿真方法模拟感应加热矫平过程。现场试验和仿真研究直观展现了感应加热矫平效果以及矫平过程中的磁场分布、钢板温度变化和塑性变形。同时，形成了矫平电源关键参数理论计算方法以及感应加热矫平仿真计算方法，为后续优化感应矫平工艺奠定了基础。     

利用负载磁场法求解永磁同步电动机的交直轴电枢反应电抗

永磁同步电动机电抗参数的准确计算对于电机性能分析与电机优化设计是至关重要的。介绍了一种基于电机任意运行工况下,利用有限元法求解永磁同步电动机的交直轴电枢反应电抗Xaq、Xad以及永磁体空载感应电压E0的方法。基于有限元法计算非线性负载磁场得出内感应电压Eδ和内功率角δi,进而推导得出Xad、Xaq和E0。并将此方法应用于求解一台额定功率630k W的船用表贴式永磁同步电动机的交直轴电枢反应电抗。