基于永磁体优化PMSM力波与模态分析

通过简要解析分析一款注塑机用48槽8极永磁同步电动机(PMSM)的电磁振动与噪声产生机理,针对转子永磁体磁场,采用扫描法优化主要参数(极弧系数、永磁体磁极厚度、永磁体磁极偏心距),并分析了不同参数变量对气隙磁场谐波畸变率的影响规律;利用优选的参数变量,对永磁体磁极优化前后的电机模型进行电磁力波与模态参数的有限元仿真分析,最终达到减振降噪的效果。结果表明:该方法削弱了径向电磁力波空间分布与时间分布的幅值,而且通过降低永磁体磁极质量,可以提升模态固有频率,避免共振现象的发生。该方法能有效地抑制振动与噪声,为此类电机电磁噪声的计算与分析奠定了基础。

基于等效电流法的随钻核磁共振主磁体优化

随钻核磁共振测井技术具有测量准确可靠、可提供多种储层参数等特点,已成为当今主要的测井手段之一。探测过程中,提高目标区域主磁场的均匀度能有效提高核磁共振信号的信噪比。本文针对现有Jackson结构的随钻核磁共振磁体,提出了一种基于等效电流模型的结构优化方法。在建立圆柱形永磁体的数学模型时,将其等效为沿圆柱外侧面环向流动的等效面电流,推导出圆柱形磁体周围磁感应强度的解析表达式;然后以目标区域磁场均匀度为优化目标,建立了磁体结构优化的非线性规划模型;最后与有限元算法的结果进行了对比,在效率显著提高的情况下,得到了一致的结果。

稀土永磁电机永磁体优化研究进展

稀土永磁电机以其节能高效、结构简单等优点,目前广泛应用于各大工业领域。永磁体结构和性能极大地影响着电机的运行性能,永磁体优化在节约资源,提高电机性能等方面起着重要作用。通过总结永磁体优化技术研究进展,将优化技术进行分类,分析其优缺点。最后结合实际应用,指出永磁体优化技术待完善的一些问题和未来发展趋势。

无轴承薄片电机磁体形状优化设计及系统实现

无轴承永磁薄片电机引起了工业界的关注。这种电机集电机与磁轴承于一体,并利用被动磁悬浮与主动磁悬浮相结合的方法简化了结构、降低了成本。因其独特的结构,无轴承永磁薄片电机的径向悬浮性能对其各自由度悬浮性能有较大的影响,同时其集成度高,对损耗有较严格的要求。该文从这2个方面出发提出了一种基于有限元分析的表贴式永磁无轴承薄片电机永磁体形状的优化设计方法。仿真与实验证明,永磁体经优化设计后,其转子磁场谐波含量非常小,损耗小,悬浮力脉动小,易于获得良好的悬浮性能。

35kJ高温超导储能磁体的优化设计

介绍了35kJ高温超导储能磁体的设计步骤。为了减少常规寻优方法的计算量,将加权粒子群优化算法(WPSO)引入到高温超导储能磁体的优化设计中,给出了用B i-2223超导线材进行35kJ储能磁体设计的优化结果,分析了高温超导线材的各向异性对磁体临界电流的影响,并比较了两种不同的单螺线管磁体结构在不同优化目标的情况下,超导线材用量和杂散磁场的分布的变化。

基于均匀设计的随钻核磁共振主磁体结构优化方法

随钻核磁共振测井技术目前已发展成为石油测井过程中不可替代的一种检测手段。随钻核磁共振探头中的主磁体是其核心部件,它对于核磁共振信号的信噪比具有决定性作用。为了提高随钻核磁共振信号的信噪比,本文提出了基于均匀设计的磁体设计优化方法,该方法以有效共振区域最大化为优化目标,通过有限元仿真,最终筛选出了最优的磁体结构尺寸。

无线充电系统损耗分析及磁体结构优化

基于电磁谐振耦合的无线充电系统只有工作在高频下才能获取较高的系统传输效率,而高频变化的磁场会在周围铁磁性的物质中产生涡流,造成严重的涡流损耗。本文通过仿真与试验的方式分析电动汽车用无线充电系统在汽车底盘中由于涡流造成的能量损耗,分析了周围铁磁性物质对系统电路模型的影响,建立了增加铁板后的等效电路模型,并提出一系列的改进磁片结构来减小涡流损耗,提高系统的传输效率。最后得出当磁体结构成发散状时,系统总损耗最小。

单螺线管型高温超导磁体的设计与优化

高温超导带材的各向异性严重制约着超导磁体可运行临界电流的提高,从而影响着磁体的性能。因此,电磁优化设计在高温超导磁体设计中占据着至关重要的位置。主要采用有限元软件对磁体建模仿真,根据磁体磁场的分布,采用多种带材绕制磁体,进行设计优化。结果表明,在相同体积的有效带材基础上,优化之后的临界电流明显提高,储能量提升了约22%;同时,在计算磁体的可运行临界电流时,采用了多次仿真、迭代计算的方式求解磁体的可运行临界电流。这种方法在仿真阶段可直接求解出磁体的临界电流,计算较为方便,而且获取的是实时运行的临界电流,更符合实际情况。

基于直线型Halbach结构的永磁电动悬浮系统的设计与实现

以永磁电动悬浮在航天磁悬浮助推、弹目交会实验等军事领域的实际应用为背景,基于直线型Halbach结构永磁电动悬浮技术设计了一个永磁电动悬浮实验平台,选择金属转盘作为永磁电动悬浮系统的轨道形式,并对直线型Halbach结构永磁体的几何形状进行了优化设计。最后,通过相关的静态特性实验测试,验证了永磁电动悬浮系统的基本特性,通过分析其与理论计算存在差异的原因,讨论了相应的补偿修正方法。另外,动态特性的测试得到了系统的欠阻尼特性。

传导式超导磁储能系统在应用中热稳定性问题研究

分析了超导磁储能系统的基本结构,针对超导磁体的交流损耗计算、磁体优化设计和失超保护等方面对超导磁储能系统的热稳定性问题的研究进展进行了分析,提出了考虑超导磁体运行工况的主动式优化控制思路,通过主动控制超导磁体的运行参数来控制超导磁体的温升,提高了超导磁储能系统在运行过程中的热稳定性。