基于3D Maxwell的钢丝绳漏磁检测仿真研究

为保障钢丝绳运行安全,需要对钢丝绳进行定期无损检测。现有钢丝绳检测方法中,基于漏磁原理的电磁检测法是公认的最实用的检测方法。采用3D Maxwell仿真磁场信号,经过调整磁铁磁场强度、磁铁距离和提离值,验证圆周阵列检测方法,最后对钢丝绳漏磁进行动态仿真,记录运动全过程的漏磁信号。通过本论文的研究,得到了合适的钢丝绳探伤仪参数;对运动全过程的漏磁信号进行分析,可以得到Y方向漏磁信号对钢丝绳断丝的反应最为显著,为第二代探伤仪的设计提供了关键的数据参考。

基于Maxwell 2D的抽油杆漏磁检测仿真研究

抽油杆的无损探伤多采用漏磁检测方法,简述了在Maxwell 2D仿真软件中建立抽油杆漏磁检测仿真模型的方法、励磁线圈尺寸的设计方法以及缺陷检测的仿真过程。在传统检测方法的基础上对磁路进行优化设计,并对优化前后抽油杆的磁化效果和缺陷检测结果进行了仿真对比。结果表明,优化后的磁路结构能够有效地缩小端部效应,并能够有效地提高缺陷检测的灵敏度。

基于Maxwell/Rmxprt的直驱永磁风力发电机设计及仿真

为设计海上风电场高性能直驱永磁同步发电机,文章研究了360kW/690V直驱永磁同步发电机的设计及仿真,分析了直驱永磁同步风力发电机的结构特点及设计方法。按电机相似性原理,参照同类3kW/400V发电机设计方案,设计了360kW/690V表贴式永磁同步发电机,同时在定、转子结构上引入斜槽与斜极结构,以优化发电机性能,并在Maxwell/Rmxprt下进行了电机结构优化前后的参数计算与性能分析。通过Maxwell 2D仿真,对比电机优化前后的空载性能,仿真结果表明了所提优化性能方案的有效性。

基于Ansoft Maxwell的中频感应炉仿真分析

本文基于交流感应炉的工作原理,结合市场上中频感应炉的规格参数和技术指标,利用AnsoftMaxwell进行中频感应炉的仿真分析,并得出了估算交流感应炉最佳工作频率的方法。本文立足工程实际问题,给出了AnsoftMaxwell从建模到参数分析的具体设计流程。

基于Ansoft Maxwell的电磁选针器瞬态特性分析

针对电磁选针器的机械结构,建立其瞬态场仿真模型,通过Ansoft Maxwell 3D瞬态仿真,分析线圈瞬态电流特性和选针刀头摆动规律之间的关系,并与实验结果进行对比验证。在验证仿真模型的基础上,探究了驱动电压、线圈匝数、永磁体材料和铁芯尺寸等主要参数对其选针性能的影响,结果表明:通过增大驱动电压或采用磁性较强的永磁体可提高响应速度与转动力矩;通过增大线圈匝数或面积一定时采用较窄的铁芯也可增大转动力矩,但会降低响应速度。

基于Ansys Maxwell的单相电机变极设计分析

用单相24槽电容运转电机为例,进行4/6极变极调速接线设计分析。通过对6极、反接法4极、换相法4极、特殊换相法4极电机的槽电势星形图分析,得出主副绕组合成电动势的矢量关系,确定4/6极变极绕组接线方案。利用Ansys Maxwell仿真系统从场方面进行电磁模拟仿真,得出磁动势的傅里叶分解图和气隙磁场分布图,从“路”的方面进行电磁计算,得出3种4极接线方式下的电机各项性能参数,从而选出最优理论设计方案进行实样验证,确定最佳变极设计方案,得出特殊换相法4/6变极方案最佳。

超声加工的非接触能量传输仿真与实验

为解决超声加工中传统的接触式能量传输方式存在电刷磨损快且主轴不能高速旋转的问题,根据电磁感应原理,建立了非接触能量传输系统的互感理论模型,基于Maxwell平台构建了系统的仿真计算模型,通过旋转电磁耦合实验机构对仿真模型进行验证,获得了旋转转速、级间磁隙、超声频率以及谐振匹配参数对系统能量传递效率的影响规律.仿真与实验结果表明:超声系统实现高速旋转时,非接触能量传输装置的输入和输出功率能量传递效率可达80%,初、次级线圈绕组电流密度和磁芯磁通密度随旋转转速的增加并无显著变化,传递效率的下降与磁隙近似成线性关系,传递效率随着频率呈现先升后降,对输入信号的频率具有选频作用.应用规律可为电磁感应式超声主轴进行优化设计.

超磁致伸缩驱动器驱动磁场研究与仿真分析

为充分发挥GMM棒的伸缩特性,提高GMA驱动磁场的输出性能,通过分析GMA的工作原理,以GMM棒中轴线上的磁场强度为评价标准。依据磁路基尔霍夫定律、安培环路定律、高斯磁通定律及欧姆定律建立GMA磁路数学模型,推导出GMA磁路结构参数对GMM棒中轴线磁场强度的影响;用Ansoft Maxwell对磁路进行仿真分析,得出磁路结构参数、磁场强度大小和磁场强度均匀性间的映射规律。结果表明:在给定安匝数的闭合磁路中,GMM棒中轴线的磁场强度受导磁环、导磁套的半径和厚度影响;磁场强度均匀率受驱动线圈轴向长度、磁路各部件磁导率、导磁片直径、厚度的影响。

稀土超磁致伸缩驱动器激励线圈设计与仿真

激励线圈作为电磁转换构件,主要为GMA提供驱动磁场,调节输入电流大小并控制其输出位移。因此,优化设计激励线圈结构参数、材料选取是提高电磁转换效率和充分发挥GMM特性的关键因素。通过分析GMA的工作原理,将GMM棒中轴线上的磁场强度均匀性作为评价标准和主要设计原则;分析其磁导率选取合适的激励线圈材料并对磁场强度、热损失等重要影响因素进行综合考虑,对激励线圈参数进行优化设计;使用Ansoft Maxwell仿真分析激励线圈的磁路。结果表明磁场分布更均匀,使均匀度提高到98.65%。

真空灭弧室内部电场分布的分析与仿真

真空灭弧室对于真空断路器的性能有具重要作用,为了了解真空灭弧室内部的电场分布情况,文中采用Ansoft Maxwell仿真软件搭建了真空灭弧室的电场数学模型,并利用有限元分析法进行分析,通过Ansoft Maxwell仿真软件得出的结果表明,有无屏蔽罩对真空灭弧室电场分布有着较大影响。

超磁致伸缩驱动器磁路设计与仿真

磁路主要为GMA提供激励磁场与偏置磁场叠加的驱动磁场,驱动磁场强度直接影响GMA的输出位移。因此,GMA磁路的结构参数设计是提高电磁转换效率和充分发挥GMM棒特性的关键因素。通过分析GMA的工作原理,将GMM棒中轴线上的磁场强度均匀率作为评价标准和主要设计原则。在给定输出位移和输出力的基础上,分别对偏置磁场选取以及GMM棒、激励线圈、磁回路的结构参数进行设计;使用Ansoft Maxwell仿真分析GMA的磁路。结果表明GMA磁场分布更均匀,使均匀率提高到97.62%,验证设计的正确性。

谐振式磁耦合无线能量传输系统仿真研究

近来磁耦合谐振式无线能量传输系统的研究日趋火热,谐振线圈作为无线输电系统中的核心部件,大多数学者都将研究圆形线圈作为研究对象且一般为了效果明显线圈设置一般较大而对矩形等其他形状的线圈研究相对较少。本文基于ANSYS仿真软件设计研究一种小型矩形平面螺线管线圈的无线能量传输系统,用Maxwell分析线圈参数性能,之后将所建立的线圈模型导入ANSYS Simplorer仿真软件上,搭建基于磁耦合谐振无线电能传输的耦合模型,并对系统进行研究分析。

横机织针电磁阵列驱动结构设计与仿真

在介绍单个电磁铁驱动永磁织针的原理上,提出多个电磁组成的电磁阵列驱动永磁织针。基于磁悬浮驱动原理,根据毕-萨-拉磁场基本定律,分析并计算在圆柱形电磁与方形电磁磁极上方任一点的磁场,以及在不同气隙高度下永磁所受到的磁场作用力。通过Ansys Maxwell仿真软件建立电磁-永磁的模型,对模型进行磁场仿真分析,计算出在不同电磁阵列结构下永磁织针所受到的电磁力与自身悬浮的高度之间变化的曲线关系,获得一种驱动效率高的电磁阵列结构。

定子分裂型永磁电机的非线性建模与仿真分析

设计了一种定子分裂型永磁电机,通过对电机的结构设计,运用Maxwell软件对电机模型进行仿真.仿真结果表明了电机设计的合理性,发现具有11转子极数的电机表现出较好的电机性能,说明定子分裂型永磁电机中,转子极数的选择和设计对电机的优化具有研究意义.

无接触供电平板式拾电器性能仿真研究

通过建立原边电缆与拾电器磁芯的Maxwell仿真模型,对平板式拾电器的几何参数与拾电器输出性能关系进行仿真分析,在实验的基础上优化拾电器磁芯的相关几何参数,从而设计出可用于自动导航车(AGV)的小体积、高效率的拾电器。

电动汽车无线充电系统耦合线圈仿真分析

电动汽车无线充电技术以其运行安全、方便灵活等优点受到了越来越多的关注,为电动汽车发展提供了新鲜活力。耦合线圈是无线充电系统中电能场能转换、能量传输的关键部件,从根本上影响整个系统的性能。文章首先在有限元仿真软件Ansys Maxwell中建立耦合线圈模型,包括只有耦合线圈、带磁芯铝板的耦合线圈两种;然后针对两种模型进行仿真,分析磁芯铝板对磁场分布、互感和耦合系数的影响,同时仿真得出互感、耦合系数与耦合线圈的传输距离、偏移距离之间的关系。

霍尔传感器磁路结构仿真分析与优化

针对特殊应用环境的霍尔电流传感器叠片铁芯磁路结构对传感器基本性能的影响进行分析。通过电磁场的基本理论,应用安培环路定律以及基尔霍夫磁路定律,推导出影响磁路性能的方程。结合Maxwell仿真工具,对于现有磁路结构进行仿真分析。提出环路截面不均匀、叠片间隙等影响磁路性能的因素,通过对其进行优化设计,改善各个影响因素。将优化后的磁路应用到传感器样机,使传感器的精度提升至0.04%,零点性能更加稳定。

一起单芯电缆支架发热缺陷仿真与处理

本文针对一起电缆支架发热缺陷存在的问题进行分析,利用Maxwell+Workbench进行了电热耦合分析,找出了存在的问题,提出了简单有效的解决方案,并对存在的问题提出了事前、事中和事后的管控方案。

针对RPV钢磁巴克豪森噪声检测的传感器设计

辐照损伤是影响RPV使用寿命的重要因素,为了提升MBN信号检测仪器对RPV钢辐照损伤程度的评估性能,设计一种小型化MBN信号检测传感器;该传感器是由H型硅钢片磁轭、激励线圈、感应线圈和工型锰锌铁氧体构成,可以使检测仪器获得更为稳定的MBN信号,从而对RPV钢的辐照损伤进行有效评估;此外,利用电磁仿真软件ANSYS Maxwell对励磁模块进行了仿真与分析,获得试件的有效磁化区域,即长度8 mm(磁轭两脚之间的距离)、宽度8 mm(磁轭的厚度)、深度约为1 mm(试件的厚度)的立方体;为了降低激励信号对MBN信号接收的影响,分析了试件上方的磁感应强度分布,获得了MBN信号接收器应该位于磁轭两脚的中间位置;最后通过对RPV试样测量数据结果分析,确定了最佳激励信号的幅值为7 V,频率为6 Hz。

一种三线圈IPT系统耦合机构设计与仿真

无线电能传输系统主要包括逆变环节、补偿拓扑、耦合器、整流环节四部分。实际中系统的补偿元器件出厂前已被确定,但负载变化和耦合器偏移都会影响整个系统的谐振状态,间接降低传输效率。本文提出一种新型的三线圈IPT系统的耦合器,采用在接收线圈增加反串联线圈的结构,通过maxwell 3D软件仿真验证该结构线圈在耦合器发生水平、旋转偏移时,耦合器自身参数,如自感、互感的变化率相比传统两线圈结构有明显的提升。另外,本文在通过传统两极板仿真时,得出了耦合器的自身参数受哪些变量的影响,方便读者后续工艺设计,并给出了比较适配的极板参数范围,以提供参考价值。