电子感应加速器励磁线圈的有限元分析

励磁线圈作为电子感应加速器的关键组成部分,从电子束注入加速管开始,至电子束打靶产生X射线,其产生的时变磁场贯穿电子束的整个加速过程。励磁线圈控制电子加速过程中磁通量的变化,直接决定了电子感应加速器最终产生X射线的能量与剂量率。为了研究励磁线圈的结构参数对电子感应加速器中电子加速轨道上磁感应强度的影响,采用有限元方法来模拟磁场分布。通过有限元仿真软件研究励磁线圈匝数、半径、层间距、排列结构这四种参数对电子加速轨道上磁感应强度的影响。结果表明:提升线圈匝数、半径均可以增强电子加速轨道磁感应强度。其中线圈匝数每增加2匝,电子加速轨道上磁感应强度提高约3%。线圈半径由3 mm增加到4 mm时,电子加速轨道上磁感应强度增幅最大(0.2%)。线圈层间距为8 mm时,磁感应强度取得最大值0.34106 T。线圈由磁极向外递减排列时,排列结构为10-9-9-7的磁感应强度最大,为0.34097 T。线圈由磁极向外递增排列时,线圈排列结构为7-9-9-10的磁感应强度最大,为0.3412 T。上述分析结果对电子感应加速器励磁线圈的结构优化设计有重要的指导作用与意义。

励磁线圈形状对流量测量结果的影响分析

随着油气田开发的不断深入,井中多为油、气、水组成的多相流。流量是分层采油等工艺中必须测量的重要参数,但是井下流体的流动状态十分复杂,致使流量的测量难度增大。目前,与电磁相关的流量传感器是解决该问题的热门方案,但考虑到励磁线圈形状对流量测量有很大影响,使得励磁线圈形状选取成为当下研究热点。本文通过COMSOL有限元软件对电磁相关流量测量系统中传感器的矩形、跑道形和马鞍形线圈的磁场分布进行了仿真计算,提出了评价励磁线圈磁场分布的指标,进而得到电磁相关流量传感器励磁线圈的最佳形状,为之后的油田流量计设计提供了参考。

励磁线圈结构参数对金属射流箍缩特性的影响

对励磁线圈内部磁场进行了理论分析,建立了线圈与金属射流作用的有限元模型,得出了励磁线圈结构参数变化对金属射流箍缩特性的影响规律。结果表明,随着励磁线圈长度增大,金属射流中的感应电流密度、磁感应强度及电磁力随之增大,励磁线圈长度要大于金属射流劲缩部位长度,才能保证金属射流有效变形;随着励磁线圈内径增大,金属射流中的感应电流密度、磁感应强度及电磁力随之减小,励磁线圈内径尺寸要尽量接近金属射流直径最大尺寸,二者直径差尽量控制在3~5 mm范围内,以形成较大磁压力差,减小由于金属射流轴向速度梯度引起的表面扰动,进而延缓金属射流箍缩直至断裂的过程,增强其对装甲等军事目标的侵彻穿深能力。研究成果将为破甲弹威力电磁增强技术可行性论证、原理试验及相关结构设计提供重要的理论和技术支撑。

励磁线圈磁场约束金属射流变形的作用机理研究

为探究励磁线圈磁场对金属射流变形的作用机理,提出了励磁线圈脉冲磁场作用下,金属射流中感应电流密度、磁感应强度及电磁力密度分布的理论模型,建立了励磁线圈约束金属射流的有限元模型,进行了电磁-温度-结构多物理场耦合分析,最后进行了试验验证。结果表明,励磁线圈磁场能够对金属射流进行有效约束,电磁力做功和欧姆热效应的累积,引起金属射流发生有效变形,使金属射流整体更加均匀,进而可延缓金属射流劲缩部分断裂的过程,增强破甲弹对目标的侵彻穿深能力。

带磁芯励磁线圈的阻抗匹配

带磁芯励磁线圈的阻抗匹配是磁致伸缩器件设计和应用的基础。为使励磁线圈产生较大磁场,利用AMH-1M-S型磁特性测试系统,测试了在不同频率下线圈磁芯材料硅钢片的B-H和u-H曲线,同时计算了带磁芯励磁线圈的复阻抗。根据串联谐振电路原理,理论上计算了电路谐振时的电容值。搭建了实验平台,利用示波器采集电源电压和串接在电路中采样电阻电压的数值,计算了串接匹配电容前后电路的阻抗变化。实验结果表明:串接匹配电容后,在励磁电流频率为50 Hz、100Hz、150 Hz时,励磁线圈总阻抗下降了48.95%、61.34%、60.06%,励磁电流分别增加了95.88%、158.62、150.38%。

电磁流量传感器鞍状励磁线圈磁场分布的计算方法

以工业电磁流量传感器最常采用的矩形鞍状励磁线圈为研究对象,从矩形平面励磁线圈在测量管道内磁场分布的解析算法出发,给出计算矩形鞍状励磁线圈在测量管内的磁场分布的一种折线近似算法.最后实验证明,这种折线近似法是一种简单可行的算法.

电磁相关法流量测量传感器励磁线圈轴向长度设计研究

电磁相关法流量测量传感器以其独特的结构在两相流或多相流流量测量领域有着广泛的应用前景.通过建立该传感器励磁线圈在测量区域的磁场理论模型,并对不同轴向长度的励磁线圈的磁场进行数值仿真,运用磁场评价指标分析确定励磁线圈的轴向长度,为该传感器的励磁线圈轴向长度的设计提供参考依据并为之实现奠定基础.

电磁相关法测量传感器励磁线圈轴向长度优化设计

小管径电磁相关法流量测量传感器在石油生产测井领域有着广泛的应用前景,其中,励磁线圈的参数设计是实现该传感器关键技术问题之一。通过对传感器内部测量空间磁场进行理论与传感器测量原理分析,提出了新的磁场评价指标,并在不同流速、不同励磁线圈轴向长度的情况下进行数值仿真,应用新的磁场评价指标与传统的磁场评价指标对比分析,获得了电磁相关法流量测量传感器的励磁线圈轴向长度设计参数,并搭建实验平台进行初步实验验证,为该类传感器励磁线圈的优化设计提供了方案,加快该类测量仪器的开发进程。

基于性能最优的磁流变阻尼器励磁线圈缠绕方法研究

双线圈活塞式磁流变阻尼器是一种通过励磁线圈产生磁场,以控制输出阻尼力的器件,其励磁线圈的缠绕方法直接影响磁流变阻尼器磁场分布和动态响应时间。在磁流变阻尼器性能模型的研究基础上,以阻尼动力和动态性能为最优目标,分析了两励磁线圈多种缠绕方法对阻尼间隙的磁场分布和控制电路的响应时间的影响,综合考虑了外界控制电路的电流负担和电能损耗,获得了励磁线圈采用反向串联的最优缠绕方法。研究结果为磁流变阻尼器的结构设计和参数优化提供了参考依据。

动磁式线性压缩机励磁线圈的设计分析

对用于动磁式线性压缩机的励磁线圈进行设计分析。通过研究线圈匝数、线径以及串并联接法对电机动子行程、电磁力及电机效率的影响,提出了动磁式线性压缩机励磁线圈的设计思路,并针对线性压缩机开启过程中荷载较小、电流大,易撞缸的问题,从线圈设计角度提出了解决方案。

一种电磁式动平衡头励磁线圈驱动电路

分析了电磁式动平衡头励磁线圈的工作特点,提出了一种"BUCK调压+H桥调相"复合式励磁线圈驱动电路。BUCK调压电路产生幅值可变电压,H桥调相电路在励磁线圈中产生间断的、方向交错的电流。调压和调相结合,满足励磁线圈初始电磁力大、电磁力方向交错变化的特殊要求。仿真及实验验证了驱动电路的有效性,该电路在实际的电磁式动平衡系统中得到了很好的应用,具有工作稳定、通用性强的特点。

电磁流量计励磁线圈不对称测量信号的分析研究

运用有限元软件对电磁流量计的励磁线圈在实际制造中可能的不对称问题进行仿真研究,对它在测量区域引起的磁场分布进行分析,并对造成的电磁流量计感应信号进行了分析,得到由励磁线圈不对称引起的测量误差。

径向节流式磁流变阻尼器励磁线圈设计

以径向节流式磁流变阻尼器(MRD)为研究对象,通过理论分析和实验验证,探讨了MRD励磁线圈设计过程中,线圈骨架材料、线径以及绕线形式对间隙磁感应强度、发热量以及响应时间的影响。得出了在线圈体积一定时,线圈的发热量取决于间隙磁感应强度,间隙处所需磁感应强度相同时发热量与线径无关,但考虑散热条件应选择线径略大一些的导线;采用线圈反向串联的绕线方式可减小阻尼器的响应时间等结论,为MRD线圈的设计提供了依据。

电磁流量计的电极与励磁线圈不对称误差分析

本文从基本理论出发,对电磁流量计的电极和励磁线圈在实际制造中可能的不对称问题进行研究,求出响应的电势和磁势的分布,并进行了定量分析,得到由此引起的测量误差。

电磁加热烟具励磁线圈对感应温度影响仿真分析

加热卷烟烟具主要采用电阻加热。电磁加热烟具由于能效高、温升快等特点,已成为加热卷烟领域的研究热点。烟具励磁线圈的设计参数直接影响电磁感应温度。对此,利用COMSOL有限元分析技术,从电磁加热烟具的励磁线圈与金属感应体间距、励磁线圈匝数及励磁线圈匝间距等三个主要方面,通过仿真分析研究励磁线圈设计参数对电磁加热烟具感应温度的影响,为电磁加热烟具设计提供指导,以缩短研发时间,降低研发成本。

直流矿井提升机主电机励磁线圈匝间短路故障的处理过程

介绍直流电机励磁线圈匝间短路故障的查找和处理方法,并记录下每个测量点的数据,便于比较和分析。

无刷同步发电机中的三次谐波励磁线圈及基波励磁线圈的设计

论述了在设计无刷同步发电机过程中,三次谐波线圈的设计要点、设计方法、计算公式、注意事项、计算范例,以及相量作图法的应用。

高温超导磁储能励磁线圈优化设计

本文主要基于遗传算法,结合有限元仿真软件,对高温超导磁储能的励磁线圈进行优化设计,目的在于削弱垂直场B_⊥对高温超导带材临界电流I_c的负面影响,同时减少超导带材的使用量,达到降低生产成本的目的。

励磁线圈对插入式电磁流量计的影响

励磁线圈中的磁力线会随着电流改变而发生变化,这对于插入式电磁流量计的剂量应用具体较大影响。本文在阐述插入式电磁流量计测量原理的基础上,就励磁线圈对插入式电磁流量计的影响展开分析,并指出插入式电磁流量计设计及使用过程优化策略,期望能进一步提升插入式电磁流量计应用效果。

关于轮对磁粉探伤机励磁线圈无法夹紧的研究分析

轮对磁粉探伤机主要用于轨道车辆轮轴的磁粉探伤作业。在探伤作业过程中,设备经常会出现纵向励磁线圈无法夹紧,导致无法进行轮对探伤作业的情况,影响了车间的生产进度,故通过此篇文章来研究分析励磁线圈无法夹紧的原因及处理方法。