航空电励磁双凸极电机单/双层绕组下的发电性能研究

不同绕组结构的电机发电性能存在很大差异,选取合适的绕组形式对于电励磁双凸极电机在航空电源系统中的应用至关重要。该文对比研究单、双层绕组电励磁双凸极电机线性区和饱和区发电性能。首先,阐述2种电机的绕组结构形式与磁路特点。其次,在此基础上建立等效磁路模型,解析获得绕组结构对漏磁通的影响规律与机理,从原理上解释了不同绕组结构电励磁双凸极电机饱和特性差异的原因。最后,比较线性区和饱和区单、双层绕组电励磁双凸极电机的输出性能。结果表明:电流密度较低时,单层绕组电励磁双凸极电机的励磁效率更高,输出能力更强,但是双层绕组电机具有较强的过载能力,在航空电源系统中有更大的应用潜力。研制了原理样机,实验结果验证了仿真分析的有效性。

非晶丝单磁芯双绕组闭环系统新型磁场传感器研究

本文研究了利用具有近零磁致伸缩系数钴基非晶态合金丝研制的新型磁场传感器。提出了采用单非晶丝磁芯双绕组结构的磁敏探头 ,改善了多谐振荡桥路的对称性 ,并通过引入负反馈形成的闭环测量系统 ,使非晶磁芯工作于零场附近的线性区域 ,从而使传感器的线性测量范围、线性度、温度稳定性及动态特性指标得以提高。对传感器的工作原理进行了分析 ,并设计了该传感器的信号处理电路 ,对研制中的关键技术作了介绍 。

FeCuNbSiB单纳米晶磁芯双绕组新型电流传感器理论分析

炉内等温退火法制得的纳米晶合金F e73.5Cu1N b3S i13.5B9环形磁芯,由于在退火过程中材料内应力得以充分驰豫释放,使其具有高的磁性能温度稳定性及高的磁灵敏度,特别适合于制作对微弱电流进行测量的传感器。利用纳米晶合金材料作为敏感材料,提出了采用单纳米晶磁芯双绕组结构,多谐自振荡励磁,可进行非接触检测微弱电流的新型传感器。建立了传感器的数学模型,从理论上分析了传感器工作原理,该理论与实验结果很好地吻合。并利用傅里叶变换对桥路输出信号进行分析,指出了传感器信号调理电路的设计方法。

单非晶丝磁芯双绕组新型磁传感器理论与实验研究

采用旋转水中淬火纺丝法制备的钴基非晶态合金丝作为磁敏感材料,提出了一种采用单非晶丝磁芯双绕组结构,多谐振荡桥励磁,对弱磁场进行检测的高灵敏度、高线性度新型磁传感器。通过建立敏感磁芯的理想磁滞回线模型并根据电路理论及电磁场理论,推出了传感器的输出信号与待测磁场、振荡桥元件参数、线圈匝数、敏感磁芯的磁参数及磁芯几何参数的关系,通过实验证实了在传感器线性检测区域内理论结果的正确性,从而为优化传感器性能提供了理论依据。文中给出了研制的磁传感器对外磁场的检测结果。

非晶合金弱磁场传感器的研制

研究钴基非晶态合金条带制成的单磁芯双绕组新型磁场传感器.采用频率测量方法测量磁场,提高了传感器的测量灵敏度;采用闭环测量系统,增加了传感器的稳定度.

FeCuNbSiB单纳米晶环形磁心双绕组新型微电流传感器

经炉内绝热退火法制得的纳米晶合金Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9环形磁心,由于内应力及磁致伸缩系数的减小,使其具有高的磁性能温度稳定性及高的磁灵敏性。利用纳米晶合金材料作为敏感材料,提出了采用单纳米晶磁心双绕组结构、多谐振荡桥励磁的对微电流进行非接触测量的新型电流传感器。分析了传感器的工作原理,并利用傅里叶变换对桥路输出信号进行了分析。通过对电路参数的优化,研制出线性量程为±250 mA、带宽为DC～1.6 kHz的电流传感器。对直流电流给出了测试结果。传感器的非线性误差小于O.5％,在信号处理电路放大系数为l时,其灵敏度可达1.11 mV/mA;温度为-15℃～50℃、电流为250 mA时的温漂小于O.03％/℃,电流为O mA的温漂小于0.01％/℃;25℃环境下3 h测得传感器零漂小于0.02％(满量程)。此外,传感器可判定直流电流流向,并可在桥路电源变化时,其灵敏度保持很好的稳定性。

单磁芯双绕组非晶丝新型磁场传感器的研究

本文研究了利用近零磁致伸缩系数钴基非晶态合金丝制成的单磁芯双绕组新型磁场传感器。通过对敏感元件的优化设计 ,改善了传感器的线性度、灵敏度、温度稳定性指标。分析了传感器的工作原理 ,给出了部分实测结果。对传感器的信号处理电路进行了设计。

650kV/2ns高压脉冲发生器研制

研制了一套峰值650kV、脉宽2ns的窄脉冲发生器,具有结构紧凑、体积小巧、便于移动和产生优质的纳秒高压脉冲等优点。该发生器基于三谐振脉冲变压器原理和脉冲形成压缩实现窄脉冲输出,采用紧凑双锥形绕组铁芯变压器、LC调谐回路和27pF,30Ω脉冲形成线组成三谐振回路,油介质自击穿开关导通后在负载上获得高压脉冲。实验结果表明,该窄脉冲发生器可在80Ω电阻负载上输出脉冲峰值约650kV,脉宽约2ns,与理论分析的结果相吻合。

单双层混合绕组型低互感五相容错永磁电机的电磁问题研究

单双层混合绕组型多相容错永磁同步电机具备良好的相间物理隔离、热隔离和磁隔离能力,通过改变绕组跨距角可以改善定子磁动势谐波分布,在一定程度上降低转子涡流损耗,从而更好地兼顾容错能力和运行性能。该文针对单双层混合绕组型五相容错永磁电机展开研究,基于绕组因数分析,给出该类电机极槽配合选取原则和定子磁动势谐波分布规律,以及典型方案下的谐波比漏磁导系数随绕组跨距角的变化规律。进一步研究容错齿尺寸、模块间气隙宽度、槽口宽度等尺寸对磁动势谐波分布、转矩、互感和齿槽转矩的影响,给出高功率密度、低互感和低齿槽转矩设计原则。通过与传统单、双层分数槽集中绕组电机对比,证明了单双层混合绕组电机在磁隔离能力等方面的优势。研制了五相15槽12极单双层混合绕组电机样机,通过实验对理论分析结果进行了验证。

纳米晶合金单磁芯力传感器研究

本文给出了一种利用纳米晶合金材料制成的力传感器。它采用单磁芯双绕组结构,多谐振荡桥励磁。该传感器具有结构简单,灵敏度高,温度稳定性好的优点。文中介绍了传感器的工作原理。

内置式永磁同步电机方案对比研究

随着电动汽车市场发展,整车厂对驱动电机性能提升和成本降低的要求越来越高。在传统的8极48槽电动汽车用永磁同步电机方案基础上,对比分析了8极36槽永磁电机结构。该方案定子采用单双层正弦绕组结构,转子采用"U一"型永磁体排布结构。同时,文章对两种方案的空载性能、转矩性能、转矩脉动、效率、温升以及材料用量等方面进行了比较。结果表明,优化方案的转矩脉动明显降低,扩速性能更好,且永磁材料用量更少,有效降低了制造成本。

无轴承磁通切换电机转矩及悬浮力解析计算

传统无轴承磁通切换电机一般采用有限元分析与等效磁网络分析方法,无法得到气隙磁密解析表达式,存在计算时间长模型构建复杂,对电机参数敏感等缺陷。借助电机气隙分析方法中常见的许-克变换法,利用许-克变换过程中保持共形特性,推导气隙磁导分布,得到气隙磁密解析表达式,进而构建转矩与悬浮力数学模型。有限元分析结果验证了该构建模型的正确性。