零磁通线圈式永磁电动悬浮设计及特性研究

为改善平板式永磁电动悬浮导向能力弱、磁阻力大的问题,提出一种新型的永磁电动悬浮系统.首先,阐述系统的结构及原理并建立包含磁体纵向边端效应的三维电磁力解析模型并求解;其次,搭建三维有限元模型,通过对比解析模型计算结果与有限元仿真结果验证了解析模型的准确性和可靠性,并基于有限元模型分析了电磁力的时域特征和磁体与轨道线圈间的电磁耦合过程;最后,以浮重比和浮阻比为性能指标,研究了系统的悬浮性能及浮阻特性,其结果与平板式电动悬浮系统进行对比分析.研究结果表明:该系统具有可行性,其结构简单、能耗低、浮阻比大且克服了导体板式永磁电动悬浮导向能力弱、浮阻比小的问题;在中高速域内,其浮阻比可达65,是平板式永磁电动悬浮的2.5倍;本文提出的系统及三维电磁力解析模型可为未来的磁悬浮交通发展提供参考.

浮地忆阻模拟器的共模信号抑制能力分析原理与应用

浮地忆阻模拟器实际工作时,输入交流信号往往含有共模成分,其工作效果会受到共模成分的影响。为定量分析共模信号成分对浮地忆阻模拟器的影响程度,通过改变浮地忆阻模拟器输入电压信号中共模信号成分的大小,分析端口电流失真,得到浮地忆阻模拟器共模信号抑制能力的量化指标。也将上述方法应用到四种经典的浮地忆阻模拟器,以证明有效性。

5万m^3浮顶储罐浮顶卡阻修复技术

该修复技术描述了如何找出使5万m^3原油浮顶储罐浮顶产生卡阻问题的影响因素,现场通过对浮顶储罐的影响部位进行检查和实测实量,并对数据进行分析,从而找出产生浮顶卡阻的真正影响因素,制定有针对性的修复技术措施,最终使浮顶能顺利升降,浮升高度能达到设计操作高度。

永磁EDS型磁悬浮列车结构计算与应用

介绍永磁EDS型磁悬浮列车悬浮所用的Halbach结构,分析得出永磁EDS的悬浮力和阻力公式,简单介绍基于永磁EDS的Magplane和GA城市磁悬浮列车的情况。

直线型Halbach阵列永磁悬浮装置研究

永磁悬浮装置具有悬浮高度大及稳定性高等优点,但也具有电磁阻力及能量损耗均较大等缺点.设计出一种直线型Halbach阵列永磁悬浮装置,给出了导体板及磁体阵列所需参数的确定方法;分析了所设计悬浮系统的运行特性,给出了:(1)悬浮力、磁阻力及浮阻比与速度的关系曲线;(2)悬浮力及磁阻力随悬浮高度变化曲线;(3)不同悬浮高度下,涡流损耗随速度变化曲线.最后,对悬浮系统的自稳定性进行了分析,给出了悬浮系统受干扰力作用时恢复稳态的作用机理.上述分析表明:所设计的永磁悬浮系统具有浮阻比大、电磁阻力及能量损耗均较小等优点.

基于Halbach阵列的永磁电动悬浮仿真与性能影响因素分析

为了研究永磁电动悬浮中各参数对系统悬浮性能的影响,针对直线型Halbach永磁体阵列,基于电磁场理论分析,结合瞬态电磁场有限元模型,明确永磁体外部磁场的分布规律,之后分析了永磁电动悬浮系统的电磁特性与系统各参数的关系,最终提出了一种较优的永磁体结构方案。研究表明,永磁体阵列下部磁场呈近似正弦分布,电动悬浮系统低速时以磁阻力为主,高速时以悬浮力为主。轨道感应板厚度的选取是影响浮阻比的关键,当永磁体长宽高之比为1:1.2:0.8时,系统浮重比最大,浮阻比与永磁体长度近线性相关,因此,合理选择相关参数可有效提高系统悬浮性能。

凸型Halbach阵列在永磁电动悬浮系统中的应用

针对传统矩形永磁Halbach阵列应用于电动悬浮系统时存在浮阻比不足的问题,采用一种磁场分布更合理的凸型Halbach阵列对此进行改善。首先对悬浮系统力学特性进行理论解析,分析磁场分布对系统浮阻比的影响;其次比较凸型和矩形2种不同Halbach阵列磁场水平分量和竖直分量分布情况,根据凸型阵列磁场分布特点结合理论分析结果得出其能够优化浮阻比的原因;最后将凸型Halbach阵列应用于电动悬浮系统,并采用仿真计算的方法验证其浮阻比优化效果。结果表明,与传统矩形结构永磁体组成的Halbach阵列相比,凸形结构永磁体可以改善Halbach阵列的磁场,使其分布更加合理,应用于电动悬浮系统时可有效提高系统浮阻比。研究结论可用于永磁电动磁浮列车等系统运行性能的优化,提高永磁电动悬浮技术在轨道交通领域的适用性。

基于电流控制传输器的通用忆阻器模拟电路

忆阻器是除电阻器、电容器和电感器之外的第四种基本无源二端非线性器件,具有记忆功能。采用电流控制传输器、集成运放、模拟乘法器、电阻和电容等基本器件,导出了基于阻抗变换的浮地忆阻器模型电路。采用忆阻器线性漂移模型,利用软件NI Multisim12.0,仿真分析了荷控浮地忆阻器及磁控浮地忆阻器电路的伏安特性。结果表明,浮地忆阻器的伏安关系与Ti O2忆阻器模型的定义一致,正弦激励信号激励下端口特性展现出典型的非线性磁滞回线特性。证明了基于电流控制传输器的忆阻器电路可用于实际的电路,具有通用性。

永磁电动悬浮系统单目标性能优化

针对超高速永磁电动悬浮系统浮重比、浮阻比和悬浮刚度的优化问题,划分了求解域,建立了边界条件,明确了电磁力的表达式;采用了控制变量法,选取了5组相互独立的特征参数,分析了特征参数对各优化指标的影响,指出了不同优化指标的可优化变量;研究了不同悬浮间隙下浮重比最大时,永磁阵列波长、厚度、宽度和感应板宽度、厚度的取值,探讨了不同悬浮间隙下浮阻比最大时,永磁阵列波长和感应板厚度的取值,分析了不同悬浮间隙下悬浮刚度最大时,永磁阵列波长、厚度、宽度和感应板厚度的取值;开展了永磁电动悬浮系统试验研究,得到了电磁力随永磁阵列线速度的变化规律。研究结果表明:超高速情况下,浮重比随永磁阵列剩磁的增加而显著增加,随单位波长永磁体个数的增加而单调增加,随永磁阵列波长和宽度的增加大体上先增加后减少,浮重比受永磁阵列厚度的影响明显;浮阻比受永磁阵列剩磁、永磁阵列宽度、感应板宽度、悬浮间隙的影响较小,受感应板厚度影响明显,永磁阵列波长、厚度和速度越大对提高浮阻比越有利;悬浮刚度随永磁阵列剩磁、永磁阵列宽度及厚度的增加单调递增,随永磁阵列波长的增加先增加后减少,随导体板厚度的增加先迅速增加然后缓慢下降,随悬浮间隙的增加变化显著,随速度几乎不发生变化;以浮重比为优化指标,当悬浮间隙从0.012 m增加至0.020 m时,永磁阵列厚度、波长、感应板宽度的最优取值逐渐增加,而永磁阵列宽度的最优取值逐渐减小,浮重比最优值下降了约50.00%;以浮阻比为优化指标,当永磁阵列波长从0.050 m增加至0.500 m时,感应板厚度的最优值逐渐增加,浮阻比的最优值提高了约2倍;以悬浮刚度为优化指标,当悬浮间隙从0.012 m增加至0.020 m时,永磁阵列波长的最优取值逐渐增加,永磁阵列宽度最优值等于感应板宽度,感应板厚度的最优取值约为0.001 m,悬浮刚度的最优值下降约50.00%;试验得到的线速度为0~50.00 m·s^(-1)时的电磁力变化趋势与理论计算、仿真结果一致,悬浮力随速度的增加先迅速增加,然后逐渐平稳;磁阻力随速度的增加先迅速增加,在线速度为4.00 m·s^(-1)附近时达到最大,然后缓慢下降。

魏岗输油站浮顶油罐浮顶卡阻整治

利用魏荆输油管道魏岗输油站油罐大修的机会,消除油罐卡阻隐患,达到油罐安全运行、提高罐容利用率的目的。基于对浮顶偏移量现场测试结果的分析,制定了释放中央排水管内应力、调整导轨位移、上水试验时整治罐壁变形的浮顶卡阻整治方案:将两组中央排水管固定结构由硬连接转变为软连接;调整浮梯与导轨中心的偏移;缩小一次密封压板与托板水平尺寸;罐壁变形部位的冷校正。油罐的卡阻浮顶经过综合整治后,中央排水系统内应力消除,排水管水平位移可达30mm;浮梯中心水平投影线与导轨中心线重合,浮梯滚轮与导轨无摩擦;油罐上水试验到极限罐位时,浮顶升降无卡阻;提高了罐容利用率,消除了浮顶倾斜、卡阻甚至沉船的隐患。