磁对称互补结构的霍尔差分式测力方法实验研究

给出了一种霍尔效应差分式的测力方法。基于线性霍尔元件和圆柱形永磁体设计了力学测量模型,2个霍尔元件与磁体构成对称互补结构,以差分方式输出电压信号;建立了力学量与霍尔电压的线性关系,实现了力的非接触方式测量。模型的对称互补式设计,减小了非线性因素对测量的影响,改善了输出线性度。实验表明,差分式测量方法能够明显降低温度漂移,测量模型具有温度漂移自校正的特点。结果表明,差分式测量方法能够抑制共模干扰,并能加倍提高输出信号幅度,霍尔差分测力方法具有良好的线性度指标。

电-磁对称原理和毕奥-萨伐尔定律

电—磁对称原理和毕奥—萨伐尔定律孙宗扬孙兴教科书中指出：毕奥—萨伐尔定律（以下简称毕—萨定律）是从实验结果直接归纳出来的基本磁学定律，但在绝大多数教材中不讲这个归纳过程。近来有教师提及一些归纳线索，如在新近出版的专著和召开的会议上，学者们介绍了它是...

基于代理模型的不对称极永磁电机优化设计

针对不对称磁极V型内置式永磁同步电机进行有限元优化耗时长的问题,提出了基于BP神经网络代理模型的优化算法。基于有限元模型对采样点进行性能计算,构建样本数据库,将转子相关结构参数作为优化变量,以高平均转矩和低转矩波动为优化目标。基于样本数据使用BP神经网络得到代理模型,采用NSGA-Ⅱ算法进行了结构优化。结果表明,优化后的结构参数具有较高的精确度,采样过程比直接基于有限元优化减少了90.7%的有限元模型调用次数。

电动车用非对称双盘永磁同步电机全速域驱动控制策略

针对现有电动汽车存在的高低速区域性能不能兼顾的现状与综合工况效率不高等问题,基于非对称双定子单转子双盘永磁同步电机系统,分析在驱动与弱磁全速域工况下电机效率模型,建立双盘非对称永磁同步电机损耗数学模型,提出基于模拟退火算法的驱动与弱磁全速工况下的转矩协同优化分配策略以拓宽电机综合工况下的高效率区间,提出基于反步控制方法设计转速与电流控制器以提高中低速驱动及高速弱磁下的系统动态特性。通过仿真和实验验证所提方法能够拓宽电驱动系统高效区间、提升系统动态响应与稳态跟踪性能、延长电动车续航里程等特点。

巨磁阻抗效应的非对称特性

巨磁阻抗效应的应用需要传感器具有好的线性度和高的灵敏度,实现非对称巨磁阻抗效应可以使传感器在零场附近提高灵敏度和改善线性度.本文对近年来非对称巨磁阻抗效应的研究进展进行了综述,并分析了其产生的机理.

一种非轴对称磁绝缘电子鞘层边界的计算方法

长距离磁绝缘传输线内电极偏心、感应腔注入电流非均匀分布引起电子鞘层边界偏心等非对称磁绝缘特性.电子鞘层边界是研究非轴对称磁绝缘特性的重要参数.本文提出一种计算非轴对称磁绝缘电子鞘层边界的方法.通过引入角向非均匀分布的模数,将经典一维轴对称Creedon稳态磁绝缘理论推广应用于圆柱坐标系下二维(r,θ)平面.建立了感应电压叠加器次级非轴对称磁绝缘的二维Creedon物理模型,给出了非轴对称磁绝缘电子鞘层边界的数值计算方法和计算误差.当阴极角向磁场(阴极电流)角向分布满足余弦函数时,电子鞘层边界接近高斯分布.阴极电流角向不均匀程度越大,电子鞘层边界偏心程度越严重,计算误差越大.

基于磁流变技术的对称气动缸动力机构

针对传统的阀控对称气动缸动力机构,将普通对称式气缸和自制的磁流变液(MRF)阻尼器串联构成一种新型的磁流变(MR)对称动力机构。首先介绍了该动力机构的工作原理,然后对机构进行数学建模,通过MATLAB的仿真进行特性分析。分析结果表明,该种新型磁流变对称动力机构能够克服传统的气动伺服系统的缺点,具有高响应、高刚度、阻尼任意可控可调等一系列特殊性能。为解决非线性严重的气动伺服系统难以控制的问题寻求了一条很有前景的新途径。

基于非晶合金非对称巨磁阻抗效应的磁传感器设计

以CoFeNiSiB非晶合金薄带为敏感材料,测试分析了其软磁性能,经空气中磁场退火热处理,获得了较好的非对称巨磁阻抗效应(AGMI)。以磁场退火处理后的非晶合金薄带为敏感元件,设计了AGMI磁传感器,并对其性能进行了开环和闭环测试。测试结果表明,开环条件下该传感器表现出较高的灵敏度;闭环条件下则表现出更好的线性度和更宽的测量范围。该传感器可实现对地磁场的检测,在地磁导航领域中具有较好的应用前景。

基于对称多边形平滑磁链轨迹的直接转矩控制算法

以异步牵引电机为研究对象,提出了基于对称多边形磁链轨迹的直接转矩控制(direct torque control,DTC)算法。该算法通过分析励磁电流的变化,设计出一种具备圆形、六边形及两者之间多边形等多种对称磁链轨迹的控制算法,可获得更加平滑磁链轨迹,有利于提高谐波消除能力与开关频率的利用率。所提出DTC算法仅在传统DTC算法的基础结构上添加定子磁链调节算法,不需要复杂计算,因此具有结构简单与容易实现的优点。理论分析和实验结果证明了该控制算法的有效性和可行性。

带材非对称巨磁阻抗效应的建模及数值计算

非对称巨磁阻抗效应具有高灵敏度的磁场响应.对于具有内部非晶软磁层和表面结晶层的带材,其非对称巨磁阻抗效应的传感建模是个复杂问题.文中针对这一问题,采用有效偏置场描述表层和内层之间的耦合作用,通过求解Landau-Lifshitz动力学方程和线性Maxwell方程得到器件的对角和非对角电压,并计算结晶层厚度变化时的磁场特性正反向工作区间和灵敏度.计算结果与实验基本相符,表明所建模型是可靠有效的.

考虑谐波耦合的对称六相永磁同步电机串联系统解耦控制

单逆变器驱动对称六相永磁同步电机串联三相电机是一种新型的多电机系统。针对对称六相电机反电动势的谐波会影响串联系统的解耦控制的问题,在同步旋转坐标系下建立了对称六相电机反电动势含有最主要的2次谐波时串联系统的数学模型,分析了谐波对六相PMSM电磁转矩脉动幅值和频率的影响情况,提出了补偿反电动势谐波效应的解耦控制策略,通过变载和变速仿真证明了所提控制策略的可行性。

采用复指数的频域分解算法及其在三相变压器非对称直流偏磁分析中的应用

采用复指数形式的频域有限元分解算法对三相壳式变压器非对称直流偏磁问题进行研究。考虑场路耦合关系,以磁矢量位及励磁电流为未知量建立频域有限元方程。按照谐波次数将系数矩阵进行分解后,有效地降低了问题求解时所需内存和计算时间。针对三相壳式变压器模型进行不同非对称直流偏置条件下的实验和计算,测量结果和计算结果基本一致,验证了该方法在三相变压器直流偏磁问题分析中的有效性。基于计算结果,分析直流偏磁对三相壳式变压器励磁电流和铁心磁通的影响规律。分析采用复指数的频域分解算法的计算效率,计算精度和收敛性。

非对称V型内置式永磁同步电机的多目标优化设计

为降低电机转矩脉动,首先提出一种五相40槽8极的非对称V型内置式永磁同步电机。在此基础上,为准确获取电机的最优参数值,提升电机转矩性能,以降低转矩脉动和提高输出转矩为优化目标,提出一种基于参数分层设计与响应曲面法相结合的多目标优化方法。通过分析优化前后非对称电机的电磁性能可知,采用改进后的非对称转子结构能有效降低电机转矩脉动。与非对称、偏移极转子结构样机相比,所提出的基于多目标优化方法设计的非对称V型内置式永磁同步电机能够在降低转矩脉动的同时提高转矩密度。

感应电压叠加器次级非轴对称磁绝缘物理模型和数值分析

针对感应腔注入电流非均匀分布引起的感应电压叠加器次级非轴对称磁绝缘问题,在磁绝缘经典层流理论基础上,通过引入角向非均匀分布的模数,将经典一维轴对称磁绝缘Creedon理论推广至两维（r,θ）平面,建立了圆柱坐标系下二维层流物理模型,推导了磁绝缘电参数（电磁场、空间电子密度、电子鞘层等）与相对论因子γ（r,θ）的关系。当给定边界条件（阴极磁感应强度角向分布）时,数值求解物理模型,获得了感应电压叠加器次级非轴对称磁绝缘电参数的二维分布。当感应电压叠加器次级阴极磁感应强度满足余弦分布时,磁绝缘电子鞘层边界近似呈高斯分布。在靠近馈入点的角向位置,由于磁感应强度较大,电子鞘层较薄,磁绝缘电子密度较大。阳极磁感应强度分布均匀性优于阴极,且两者相位相差180°,数值分析结果与RITS-3装置实验结果基本相符。建立的物理模型和分析方法可用于长距离磁绝缘线内筒偏心等非轴对称磁绝缘问题。

磁流变非对称气动缸动力机构特性实验研究

本文提出在常规气动控制系统中引入磁流变技术的新概念，构建了磁流变非对称气动缸动力机构的实验台．通过实验，对该动力机构进行了性能分析，为磁流变技术在气动控制中的应用提供实验依据。

无导体壳托卡马克装置的对称磁探针

建议采用一种对称磁探针阵列,用于诊断无导体壳圆截面托卡马克等离子体的平衡位移。

不对称六相永磁同步电动机直接转矩控制策略的研究

不对称六相永磁电机控制系统采用直接转矩控制思想,具有结构简单、鲁棒性好等优点,但对定子磁链和转矩估测具有较强依赖性,给出了不对称六相永磁同步电动机直接转矩控制系统框图,并利用Matlab的Simulink全面完成了对基于直接转矩控制的不对称六相永磁同步电机控制系统的仿真建模。通过本文仿真研究表明该控制策略针对不对称六相不对称永磁同步电动机有效,同时引入SVPWM改善稳态转矩和稳态电流,为进一步实验系统样机制作提供了一定的理论基础。

磁流变非对称气动缸动力机构特性分析

在气动伺服系统中动力机构是其关键性部件。与传统的阀控非对称气动缸动力机构相对应,将普通单杆气缸和自制的磁流变液(MRF)阻尼器串联研制成新型的磁流变(MR)非对称气动缸动力机构。介绍了所构建的磁流变动力机构的结构和工作原理,并运用虚拟仪器技术对该动力机构进行了仿真和性能分析。分析表明,新型的MR非对称气动缸动力机构能够方便地实现阻尼可调,实现传统的阀控非对称气动缸动力机构难以达到的静、动态性能。为新型的磁流变气动控制技术寻求理论依据。

不对称磁障对IPMSM电磁振动噪声的影响分析

针对目前一些采用不对称磁障法降低内置式永磁同步电机(IPMSM)转矩脉动的研究并未细致分析其对电机电磁振动噪声产生何种影响的问题,以一台37 kW IPMSM为研究对象,建立了原始电机和具有不对称磁障结构电机的电磁场有限元模型与振动噪声耦合模型,对比分析了不对称磁障结构对电机振动噪声的影响。从理论上分析了永磁电机径向电磁力波的阶次、频率特征,并利用有限元法与二维傅里叶分解法对得到的气隙处径向电磁力波进行分解。建立定子结构有限元模型,对其进行模态分析。在仿真平台搭建振动噪声耦合模型,仿真得到电机定子振动响应与电磁噪声。结果表明,采用不对称磁障的设计方法虽然能降低电机的转矩脉动并且不会牺牲电机输出转矩,但会产生其他倍频的电磁力,增加相对应频率点的振动响应,增大电机的振动噪声,设计时需综合考虑。

基于九开关变换器的对称六相永磁同步电机集成车载驱动系统研究

在电动汽车集成车载驱动系统基础上,提出一种基于九开关变换器的三矢量空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法。给出了九开关变换器27种开关状态及其在对称六相永磁同步电机电压矢量图中的位置。三矢量SVPWM算法将αβ子空间分为六个扇区,选择距离扇区最近的三个电压矢量用以合成参考电压矢量。详细阐述了九开关变换器最佳开关序列选择方法。与传统四矢量SVPWM算法相比,三矢量SVPWM算法能够最大程度地提高直流母线电压利用率,降低开关管通断频率。通过仿真,对电机的起动过程进行了详细分析。搭建对称六相永磁同步电机驱动系统实验平台,通过对稳态情况下电机电流的分析,证明了所提算法的正确性。