基于深度学习与漏磁探伤的桥梁缆索检测预警系统研究

为准确、全面地评估桥梁缆索的损伤，开发了基于深度学习和漏磁探伤的桥梁缆索检测预警系统。该系统主要由检测平台和预警平台两部分组成，利用检测平台中爬索机器人的高清摄像头和磁传感器列阵收集缆索表面的缺陷图像及漏磁信号数据，随后将缺陷图像输入到深度学习模型中对其进行自动分类与识别，利用小波分析处理漏磁信号数据以确定内部高强钢丝锈蚀缺陷位置，并根据检测到的数据提出了五级预警。为验证桥梁缆索检测预警系统的可靠性，利用该系统对4座在役斜拉桥的缆索进行检测。结果表明：该系统嵌入的深度学习模型和经过小波分析处理后的磁信号能够准确识别桥梁缆索表面的缺陷特征和内部钢丝锈蚀位置；该系统中预警平台可以将检测信息及时发送给管养部门，便于其采取相应的补救措施。     

基于试验验证的永磁同步电机电磁噪声优化方法探究

为解决电动汽车永磁同步电机电磁噪声问题，基于其电磁噪声产生机理，提出通过试验验证手段降低电磁径向力的方法来优化其电磁噪声，分别从结构硬件和控制策略两方面提出了从转子分段斜极优化、结构刚度优化耦合共振改善、电流谐波注入和气隙磁通密度改善等验证对比方式进行优化改善，并针对每种优化方式结合实际开发案例进行说明。结果表明，每种方式均有至少3 dB(A)的电磁噪声改善，进一步论证了通过试验手段优化电磁径向力来改善电磁噪声的效果与优势。     

基于恒扭矩牛顿迭代法的永磁同步电机弱磁控制研究

电机高转速工况下，电机需要进行弱磁控制。由于永磁同步电机的永磁体磁通不能改变，因此只能通过在永磁体的负方向上增加电流id并减小电流iq来进行电机的弱磁控制。根据电机所有工况下完整的电流分布的数学公式，利用牛顿迭代法来求出在最大电流和电压限制下的恒扭矩弱磁控制，以解决d-q轴电流分配的问题，同时，通过仿真模拟结果验证牛顿迭代法在电机控制上应用的可行性。牛顿迭代法能利用公式非常精确地给出各种工况下电流分配策略，电机响应时间更短。牛顿迭代法对电机控制系统设计、测试和标定等环节起到重要的辅助作用，同时对永磁同步电机在电动汽车领域的推广和应用有很大的意义。     

基于磁记忆管道应力检测信号仿真和实验研究

为了研究应力对磁记忆信号的影响，建立了力磁耦合模型，利用磁导率作为中间量建立磁记忆信号和应力之间的耦合关系。利用有限元法仿真了管道在不同管径、不同壁厚以及不同内压情况下应力集中区的磁记忆信号特征的影响规律，进行了不同内压下磁记忆信号采集实验。研究结果表明：管道的壁厚、管径以及内压都会影响应力集中区的应力，进而使得磁记忆信号发生了变化。     

磁齿轮复合电机内转子涡流损耗分析与设计

近年来,我国加大了对新能源领域的研发投入,其相关产业发展对低能耗大转矩电机提出了更高的需求和要求。为得到低能耗大转矩电机,磁齿轮复合式电机近年来以其优良的能耗控制和大转矩优势得到业界高度重视,并成为电机研发领域的热点。基于此,系统研究了磁齿轮复合电机的具体设计,分别对电机内转子涡流损耗进行了深入分析,并针对降低涡流损耗目标对磁齿轮复合电机的内转子设计进行了探讨。     

电机转子铁芯剥离模型建立与径向磁密分析EI北大核心CSCD

为保证车用永磁同步电机转子铁芯具有承受较大剥离力的能力,又避免对转子铁芯进行破坏性的剥离实验,本文基于力能等效原则并引入双线性内聚力模型,对叠铆型和胶粘型铁芯进行建模,并通过仿真获得转子铁芯剥离力。首先,构建了电机转子铁芯剥离实验平台,比较了两种叠压工艺的最大剥离力,接着,利用ANASY Maxwell软件对两种工艺下永磁同步电机空载径向磁密进行了仿真分析。结果表明,采用胶粘工艺可大幅提高铁芯的剥离强度,同时提高了胶粘型铁芯电机的运行效率和气隙磁场的正弦度,降低了电机运行电流和损耗。     

基于单电流调节器的永磁同步电机深度弱磁控制及模式切换控制策略EI北大核心CSCD

为解决传统双电流调节器弱磁控制策略因交叉耦合和电流调节器饱和导致的系统不稳定问题,提高电流动态响应速度,本文提出一种稳定的永磁同步电机深度弱磁控制策略——基于电压相角的改进型单电流调节器弱磁控制及模式切换控制策略。该控制策略集成了动态性能优异、控制结构简单、不依赖电机参数、电压利用率高和可移植性强等优点。在分析了不同单电流调节器的稳定运行范围后,根据系统控制需求的不同,规划了不同的电流轨迹,设计了不同单电流调节器弱磁控制策略,优化改进了恒转矩区和弱磁区切换条件,确定了恒转矩区和弱磁区切换时保持电压相角不变的关键,提出了不同单电流调节器切换时,可根据控制需求的不同,设计不同的切换方法,但须确保切换时交轴电压保持不变的切换关键,使控制策略便于工程应用。仿真和实验验证了所提方法的稳定深度弱磁能力和切换控制策略的有效性,最终实现了6.3倍深度弱磁控制和弱磁区不同单电流调节器在电动工况和发电工况下的平滑切换。     

基于漏磁检测的海上风力发电机短路故障诊断技术

海上风力发电机工作环境复杂恶劣，故障频发。文章基于漏磁检测的发电机短路故障识别技术，利用从采集的漏磁信号中提取的故障特征可有效识别发电机正常及故障状态。使用ANSYS有限元仿真软件建立双馈风力发电机模型，分析了发电机在绕组匝间短路故障情况下的内部磁场变化情况以及外部漏磁的情况，发现外部漏磁通会随着短路匝数的增加而变大。     

高铁站内机械绝缘节烧损碳化与钢轨表面温升研究

电弧高温是机械绝缘节(简称“绝缘节”)烧损碳化导致其无法满足轨道电路绝缘要求的主要原因。基于磁流体动力学理论，考虑电磁场、热场、流场以及电弧物性参数的影响，在COMSOL软件中建立绝缘节电弧的多物理场耦合模型；通过仿真求解不同电弧作用次数、电弧电流以及电弧移动速度下的电弧温度分布，分析绝缘节碳化规律与钢轨温升规律。结果表明：在较低电弧电流下，随着电弧作用次数的增加，绝缘节温度升高、碳化程度加剧，钢轨表面温升则不明显，绝缘节在电弧作用1～2次时未出现碳化，作用3次时出现碳化且碳化率为15.2%，作用6次时碳化率升至69.4%，而钢轨表面温度在电弧作用6次时仅升高142.2 K；电弧电流越大，绝缘节发生碳化的程度也越高，钢轨表面温度也随之升高，绝缘节在电弧电流为40～60 A时未出现碳化，80 A时出现碳化且碳化率为33.5%，电弧电流大于等于120 A时碳化率升至100%，而钢轨表面温度在电弧电流由40 A增至180 A时升高440.8 K；电弧移动速度越快，电弧对绝缘节和钢轨的传热影响越小，越有利于降低绝缘节的碳化，电弧移动速度从10 m·s^-1增至20 m·s<...     

基于压缩库产生的磁子阻塞

基于近年来微波腔与磁子相互作用的实验进展以及非线性库理论，提出将腔-磁系统与压缩库耦合，分析其中的磁子阻塞效应，以实现磁性量子级的操控。在一个受驱动的微波腔中放置一个钇铁石榴石小球，球体中的Kittel模与微波腔模耦合，同时腔场与压缩真空库耦合。通过数值求解系统的量子主方程，详细分析了关联函数受耦合强度、失谐量、耗散率等因素的影响。从理论上证明了与压缩库耦合的腔-磁系统可以产生单磁子阻塞和双磁子阻塞，并且可以通过调节驱动强度或者失谐量灵活地在单磁子阻塞、双磁子阻塞、双磁子隧穿之间进行切换。所提出的磁子阻塞方案主要由压缩库的非线性诱导得到，为腔-磁系统实现单磁子和双磁子阻塞提供了一种可能的新途径。