高压直流巡检机器人磁力悬浮方法

针对架空高压直流输电线路轮臂式巡检机器人行走轮打滑及磨损问题,提出了一种基于高压直流磁场的磁力悬浮方法,利用通电线圈在高压直流磁场中所受的安培力使机器人悬浮。通过建立磁悬浮装置物理模型,分析了磁悬浮力与物理模型参数之间的关系;利用COMSOL软件对磁悬浮装置模型进行仿真,将磁悬浮力的仿真结果与理论模型计算值进行比较分析,结果表明模型在不同的系统参数下均能产生符合理论计算的悬浮力;进一步仿真分析防振锤对磁悬浮力的影响,结果表明,防震锤对磁悬浮力影响非常小。最后,根据提出的磁力悬浮模型搭建磁力悬浮最小系统并进行实验,实验结果表明,本文提出的磁力悬浮方法是可行的。

高压直流巡检机器人双线圈磁力悬浮方法

针对现有的高压直流输电线路磁悬浮巡检机器人在多功能化过程中出现承载能力低的问题,在原有磁力悬浮物理模型参数不变的前提下,提出了一种双线圈磁力悬浮方法。通过分析高压直流导线周围的磁场特性,建立了双线圈磁力悬浮物理模型。分析了载流线圈所受安培力的大小与载流线圈匝数关系、载流线圈所受安培力的大小与载流线圈层数的关系。通过对两种模型提供的磁力悬浮力的理论计算,证明了在模型其它参数相同的前提下,双线圈模型可大大提高磁力悬浮力。最后运用COMSOL仿真软件对单、双线圈磁力悬浮模型进行仿真,仿真结果与理论计算结果一致,证明了双线圈磁力悬浮模型的正确性。

一种带磁力悬浮环的气密性油挡的实际应用

某公司1 000 MW超超临界汽轮机组配套的HMS500D型给水泵汽轮机,采用的是传统的梳齿式油挡,其润滑油在夏季高负荷期间存在水分与小颗粒物超标的问题。在分析润滑油水分超标原因的基础上,提出改装一种带磁力悬浮环的气密性油挡方案,来解决油质不合格问题。改造后经过1年的运行,给水泵汽轮机未出现油质不合格情况,且节能降耗效果明显。

永磁导轨悬浮和导向磁力研究

为了寻求永磁悬浮导轨磁力的简便算法,基于由磁荷法和虚位移法给出的永磁磁力数值积分公式,结合两块平行矩形截面永磁体及永磁导轨结构特点,推导出永磁悬浮导轨解析磁力模型;根据介质分界面为平面的电流镜像法,得到了永磁体在铁磁体中的镜像,分析了永磁导轨的悬浮磁力和导向磁力。模型分析表明:两块截面平行永磁体的磁力分别与永磁体剩磁的平方和永磁体的纵向长度成正比,磁力随永磁体的横截面增大而增大,随永磁体的间距增大而减小;永磁导轨悬浮磁力随永磁导轨倾斜度增大而减小,导向磁力随永磁导轨倾斜度增大而增大。该模型通过代数运算就可得到精度较高的磁力计算结果。经验证,模型计算值和实验值吻合。

磁力搅拌悬浮培养大规模扩增脐血造血祖细胞

为了利用磁力搅拌悬浮培养装置大规模体外扩增脐血造血祖细胞,从脐血分离单个核细胞,以无血清培养基stem span添加干细胞因子、FLT-3配基及血小板生成素为培养体系进行培养。先研究磁场(25和50mT)对静态扩增培养的造血祖细胞生长和集落形成能力的影响,再研究磁力搅拌悬浮大规模培养对造血细胞总数扩增、造血集落形成和表面分子标志表达变化。结果表明,在0,25和50mT磁场组和磁转子组,细胞总数扩增倍数和造血集落形成数在各组间均无明显区别(p>0.05)。经过7天的扩增培养,磁力搅拌悬浮大规模培养细胞总数扩增倍数为2.8±0.45,高于静态培养细胞总数扩增倍数(2.1±0.48)(p<0.01);磁力搅拌悬浮培养组形成的红系集落数(1983.5±582.6)、粒-巨噬细胞集落数(186.4±62.7)明显高于静态培养形成的相应的造血集落数(分别为1396.2±425.7和136.5±40.8)(p均<0.05)。磁力搅拌悬浮扩增后造血干细胞(CD34+、CD34+/CD38-或CD133+)比例分别为(0.9±0.34)%、(0.7±0.21)%和(1.1±0.35)%,低于静态培养的干细胞比例[分别为(1.4±0.35)%、(1.2±0.34)%和(1.6±0.68%)](p均<0.05);但是,归巢相关分子CD184和CD62L高于静态扩增培养。结论:磁力搅拌悬浮装置可能有利于脐血造血祖细胞规模扩增,本研究结果还有待于动物实验及临床移植试验进一步验证。

基于Mathematica对磁力搅拌器搅拌粘性流体时出现的搅拌子磁悬浮现象再分析

磁力搅拌器在搅拌粘滞流体的过程中,存在一种搅拌子上跳并且磁悬浮的现象,一论文对该现象的机械运动给出了解释,使用了磁偶极子假设和单倍周期关系,而磁偶极子假设可以使用更接近实际情况的具有厚度的环形磁铁计算:通过将搅拌器的环形磁铁拆分成一组电流环再积分,可以给出更为精确的结果。同时基于Mathematica的数值计算也找到了支持单倍周期关系的理论依据。该现象对存在磁场时的角速度测量装置和复杂的磁悬浮装置给出了可替代方案,而解析的磁场能用于厚环形磁铁磁场的计算。

磁悬浮轴承磁力泵的研发和设计

磁悬浮轴承作为一种新型无接触的支承型式,其无摩擦磨损、转速高、无需润滑、寿命长等优点已引起国内外工程界的广泛关注。本文介绍了永磁磁悬浮轴承磁力泵的结构及其工作原理,提出对传统磁力泵上的关键件(轴套、滑动轴承、止推环)进行新的设计,并对磁悬浮磁力泵的应用前景进行预测。

高压直流巡检机器人的磁悬浮方法建模与仿真

针对架空高压输电线路轮臂式巡检机器人易打滑、效率低下以及无法避免振动带来的有害动载荷等问题,提出了一种高压直流磁场的磁力悬浮方法:利用载流线圈在高压直流磁场中所受的安培力克服机器人本身重力使机器人得以悬浮,实现机器人与高压线零接触,从而彻底消除磨损打滑等问题。通过分析高压直流输电线路周围的磁场特性和满足机器人悬浮力要求建立了实现磁力悬浮的物理模型,对磁悬浮力进行了理论计算并分析了磁悬浮力与物理模型参数之间的关系;利用COMSOL软件对磁力悬浮模型进行仿真,将磁悬浮力的仿真结果与理论计算值进行比较分析,结果表明,提出的高压直流磁场磁力悬浮方法切实可行,对巡检机器人磁力悬浮的物理实现具有重要的指导意义。

磁力轴承在离心式压缩机组的应用与发展

扼要的介绍磁力轴承的结构原理及其存离心式压缩机组的应用和特点,并提出设计要点。

永磁体磁力与永磁隔振系统固有频率分析

永磁体间的磁力是设计永磁磁悬浮隔振系统的基础。分别用理论计算方法、有限元分析方法以及实验测试方法研究了单对柱形永磁体间的排斥力与磁体间距之间的关系,并分析了所构成的非线性振动系统的固有频率特点,同时也实验测试了多对柱形永磁体间的排斥力与磁体间距之间的关系。结果表明,用理论计算方法和有限元分析方法来计算柱形永磁体的磁力是可行的,结果也较准确,且一定排列下多对永磁体的磁力并非单对永磁体磁力的线性叠加;所构成的非线性振动系统在小幅振动条件下时,系统固有频率随初始位移基本不变,此时线性系统中固有频率计算公式是适用的,结果较准确。

电磁轴承的发展与研究

全面综述了电磁轴承的发展历史、应用情况、特点、研究现状和发展趋势。附参考文献19篇。

Single neuron network PI control of high reliability linear induction motor for Maglev

The paper deals with a new model of linear induction motor (LIM) to improve the reliability of the system. Based on the normal equation circuit of LIM considering the dynamic end effect, an equivalent circuit model with compensation of large end effect is constructed when the end effect force at synchronism is of braking character. The equivalent circuit model is used for secondary-flux oriented control of LIM. Single neuron network PI unit for LIM servo-drive is also discussed. The effectiveness of mathematical model for drive control is verified by simulations.

Design and analysis of superconducting magnets of a new mixed Maglev model

A new electromagnetic suspension model using a combination of high temperature superconductors (HTS) and copper conductors is proposed in this paper. A feasibility study showed that the magnets of our model can generate the 250 kg vertical suspension force. Three dimensional FEM and Design Sensitivity Analysis using the levitation gap length and cross sectional dimensions of the HTS magnets as design parameters were conducted to obtain the optimal shape of the cross section and the configuration of the HTS magnet. It was found that the gap length when optimized HTS magnet was used was much larger than that when copper conductor magnet was used, while the HTS coil volume was minimum, and the perpendicular field along the outer surface of the HTS coil was less than 0.12 T.

高速火车研制新动向

80年代以后,高速火车研制有了很大进展,日本的“子弹火车”时速210公里,西德的“城市间快速”火车时速为250公里。法国巴黎至里昂的火车,时速为300公里,而1995年将建成的墨尔本——悉尼超高速火车线路,火车时速为350公里,且能高速攀坡。但是,传统的高速火车速度已接近极限,再提高速度,车轮会在原地打转,无法产生牵引力。因此目前各国科技工作者正设法采用先进磁力悬浮技术研制超高速火车,即利用磁力将火车抬起。

人与自然

生活在现代化大都市,人们搭乘磁力悬浮火车,在MP3音乐的伴奏下摇摆,还把恒生股市的指数下载到我们的掌上电脑——我们似乎已经淡漠了人与自然的紧密联系,我们还把那铁一样的事实抛诸脑后:我们是地球母亲的儿女。本期的《英语辅导·疯狂英语阅读版》就为你讲述人与自然共存共荣的故事。