分磁环对高温SMES磁体交流损耗的影响研究

高温SMES磁体的交流损耗是制约其投入实际应用的因素之一,交流损耗的大小与超导导线所承受的磁场位型关系紧密,加装分磁环是改变超导磁体磁场位型的手段之一,因此对交流损耗的抑制也有实际意义。文中对高温SMES螺线管磁体进行了有限元建模,阐述了分磁环对减小超导磁体交流损耗的原理,分别计算了超导磁体在加装分磁环与未装分磁环下交流损耗的大小、分布,分析了分磁环的降损率参数r随磁体电流的变化规律,并对提高分磁环降损率的关键问题进行了探讨。

纳米晶体磁环对磨粒传感器灵敏度的影响

为了提高在线式磨粒监测传感器的监测灵敏度,设计了一种内置纳米晶体磁环的电磁式磨粒传感器.通过建立传感器内部磁场分布及输出感应电动势的数值模型,系统地研究了传感器感应线圈磁环和激励线圈磁环尺寸特征对磨粒监测灵敏度的影响规律.仿真及实验结果表明:纳米晶体磁环对传感器灵敏度具有显著影响.具体表现为:为激励线圈和感应线圈同时添加特定尺寸的磁环可使磨损颗粒引起的传感器输出感应电动势幅值增大4~7倍.该方法可大幅提高传感器对微小磨粒的监测能力,对大型机械设备的早期故障诊断和故障预警具有重要意义.

铁氧体磁环对场线耦合感应电流的抑制效果

为了从理论上研究铁氧体磁环对场线耦合感应电流的抑制效果。基于传输线理论和铁氧体磁环的材料特性,在频域内建立了同轴屏蔽电缆加载铁氧体磁环-大地回路的有源传输线模型,利用该模型可以方便地得到屏蔽电缆终端接不同负载时屏蔽层上的感应电流,分析了铁氧体磁环对屏蔽层上感应电流的抑制机理,并讨论了抑制效果与铁氧体磁环材料特性的关系。研究结果表明：电缆屏蔽层两端接不同负载时,磁环对感应电流都有抑制效果;当磁环内外半径差相同时,内半径越小,抑制效果就越好;当内半径相同时,外半径越大,抑制效果就越好;当磁环形状相同时,磁环磁导率越大,抑制效果就越好。实测结果表明所提出的分析模型是正确的。研究结果可为磁环的选型提供理论依据,节省实验费用。

加载铁氧体磁环对同轴电缆耦合脉冲干扰的影响

讨论了加载铁氧体磁环对同轴电缆耦合脉冲干扰(GJB151A—1997中CS115/CS116试验波)的影响,建立了模拟实际应用条件的测试系统,分析了磁环加载后的等效电路,并在此基础上进行了时域验证测试。实验结果表明,加载磁环对脉冲干扰具有较好的抑制效应,高频抑制效果取决于磁环加载位置。

导磁环对LVDT线性度和灵敏度的影响

线性可变差动变压器式位移传感器(LVDT)是广泛应用于闭环控制系统的位移测量装置,针对其普遍存在的线性度差和灵敏度不高的弊端,首次提出一种在远离初级线圈的次级线圈一侧添加两个关于初级线圈对称锥形导磁环的新结构。用ANSYS Maxwell建立LVDT的有限元模型,在Maxwell Circuit Editor中设计外部激励电路,进行瞬态磁场的仿真分析。结果表明,保持其他因素不变,只在远离初级线圈的次级线圈一侧添加两对称的导磁环能够很好的提高LVDT的线性度,灵敏度也相应提高,添加导磁环后的线性度是未添加的1.5倍。

铁氧体磁环对双绞线辐射发射的抑制效果研究

为了使无线电通讯系统达到EMC的要求,从非屏蔽双绞线(UTP)中辐射出来的无线电信号必须得到抑制。工程上是通过在非屏蔽双绞线上加铁氧体磁环来抑止辐射发射,并通过实际的测试来看抑止的效果。而本文把加铁氧体磁环的双绞线抽象成为一个4端口网络,通过计算来看抑止的效果。这个计算出的辐射抑制效果,与实际测试的结果比较吻合。从而证明该方法的正确性。

穴位埋放微型磁环对慢性支气管炎疗效分析

体内穴位埋放微型磁环是将微型磁环埋入人体经络之一定穴位以治疗疾病的方法,笔者运用此法治疗343例慢性支气管炎患者,具有确切的止咳、平喘、祛痰作用,且简单易行,患者乐意接受。

基于单磁环三绕组的磁调制电流传感器

现有高精度闭环磁调制式电流传感器多采用双磁环乃至三磁环结构,通常具有体积较大、调制解调电路复杂、磁环特性不一致等缺点。基于此,提出一种基于单磁环三绕组结构的闭环磁调制电流传感器。在励磁电流平均值法的基础上,进一步研究简化的解调电路;增加一个感应绕组以及相应的运算电路,消除变压器效应产生的信号噪声;利用遗传算法优化传感器部分参数的取值,提升传感器性能。所提出的设计结构简单、体积小、量程大、精度高,能够满足直流大电流的测量需求。

特高压GIS用磁环型阻尼母线VFTO抑制性能试验研究

GIS中的隔离开关在操作过程中由于断口重复击穿会产生特快速瞬态过电压(very fast transient overvoltage,VFTO)。VFTO幅值高、波前陡,严重威胁电气一次绝缘,并会产生电磁干扰问题。目前,实际工程中除采用带投切电阻的隔离开关抑制VFTO外,还可以采用磁环型阻尼母线对VFTO进行抑制。为了保证GIS的可靠性,磁环型阻尼母线抑制性能的优劣至关重要。为此,亟需研究提出一种在试验室进行磁环抑制效果的评定方法。文中针对磁环型阻尼母线的抑制性能,设计了专门的抑制性能试验回路,该试验回路中主要包含套管、阻尼电阻、放电间隙、磁环型阻尼母线、GIS短母线、VFTO传感器以及VFTO测量系统。该试验回路的额定电压为1100 kV,回路中的套管和母线可承受的额定工频电压为1100 kV,阻尼电阻的阻值为560Ω或1500Ω,放电间隙可以通过电极间距的调整产生不同等级的放电电压值和放电陡波,陡波上升时间可以达到30 ns。应用该试验回路在试验室进行模拟试验的方法检验磁环型阻尼母线的抑制效果,试验结果表明,该试验回路可以完成磁环型阻尼母线抑制效果的检验,可以定量地给出抑制效果的优劣。该方法可以推广到其他电压等级的GIS产品中,有助于推动实现磁环型阻尼母线的工业化设计、制造及检验。

浅析磁环在汽车高压线束系统中的应用

文章通过对汽车线束系统天线效应的分析,从理论和实践两个方面论述磁环在该方面应用的可行性,为线束系统成本优化和控制器开发后期电磁兼容问题的解决,提供参考。

基于ANSYS的轴向磁化磁环位置特性的研究

采用ANSYS磁场求解方法,建立动静磁环3D有限元模型,并得出动磁环位移特性的力学分析。结合动静磁环的结构中静磁环内径的包络区域,文章给出了动静磁环组成磁环对的位置特性,这对于永磁环构建永磁轴承的设计具有指导性建议。

基于位移传感器的磁环沉降和水位检测尺零值误差校准装置

分析了磁环沉降和水位检测尺零值误差校准方式的发展现状,研究了该类仪器零值误差已有校准装置及校准方式的特性。结合前述的研究以及磁环沉降和水位检测尺的现实使用状态,针对此种计量器具基于位移传感器提出了一种零值误差校准方式并研制了一套专用的零值校准装置,最后进行的不确定度评定表明校准装置的研制能够满足相关计量器具零值误差溯源的需求。

磁环抑制GIS中特快速暂态过电压的模拟试验和仿真

封闭式组合电器(GIS)中隔离开关操作空载短母线时产生的特快速暂态过电压(VFFO)有可能在GIS及其相连设备引起故障,已有的VFTO抑制方法存在种种不足, 文中提出采用磁环抑制GIS中的VFTO。模拟试验证明磁环可以有效抑制VFTO。考虑磁环的饱和、滞回、损耗特性, 应用Jiles-Atherton模型对磁环仿真,模拟试验电路的仿真结果和试验结果基本符合,验证了模型的正确性。对磁环磁化过程的分析表明,磁环在动态磁化过程中储存和消耗了行波能量,从而降低了VFTO的幅值、加速了VFTO的衰减、降低了VFFO的陡度。应用这一模型计算了大亚湾电站GIS 系统中加入磁环前后的VFTO,结果表明磁环对VFTO有明显抑制作用。

铁氧体磁环抑制252kV GIS中VFTO的试验研究

气体绝缘开关设备(GIS)内隔离开关操作过程中产生的特快速暂态过电压(VFTO)威胁GIS和电力系统的安全运行,需要采取有效措施进行抑制。为验证铁氧体磁环对于实际GIS内VFTO的抑制效果,利用真型252 kV GIS试验平台,在电源电压分别为50 kV、100 kV以及140 kV时进行了无磁环、20 cm铁氧体磁环串、40 cm铁氧体磁环串的系列对比试验。对试验结果的统计和分析表明,铁氧体磁环对VFTO中的不同频率成分均具有抑制作用,对于VFTO波形的主要参数包括过冲系数、最大峰值电压、最大峰值陡度、第一峰值电压、第一峰值陡度都有显著的抑制效果。在试验条件下,击穿电压的大小对于抑制效果没有显著的影响。试验结果证实了在实际GIS设备中安装铁氧体磁环抑制VFTO的幅值和陡度的可行性。

铁氧体磁环抑制GIS的VFTO的可能性

研究了用铁氧体磁环抑制全封闭组合电器 (GIS)的特快速暂态过电压 (VFTO)的可能性。低电压模拟试验表明 ,在导体上放置铁氧体磁环等效于在导体中接入一个并联的电感和电阻 ,能够阻尼行波的传播 ,抑制快速暂态过程。

应用高频磁环并联阻尼电阻抑制变压器雷电过电压的方法

采用避雷器可以限制雷电过电压的幅值,但不能抑制陡度,变压器因雷电过电压造成的事故还时有发生。提出将高频磁环并联阻尼电阻后串接在线路的适当位置来抑制变电站变压器雷电过电压的方法。通过振荡回路的试验和仿真建立了高频磁环的EMTP仿真计算模型。针对某实际220 kV变电站的仿真计算结果表明,通过选择适当的磁环材料和优化磁环的形状和尺寸,采用该方法可有效降低变压器雷电过电压的幅值和陡度,可作为避雷器保护的补充和完善措施。

集磁环式光学电流互感器的结构优化

集磁环式光学电流互感器(OCT)利用磁光材料的法拉第磁光效应进行电流测量。根据安培环路定律,集磁环式OCT将磁场集聚在光学材料附近,通过对光学材料的磁场测量能近似反映整个闭合回路的磁场情况,进而反映电网的电流信息。因此,集磁环结构的设计对传感头的测量效果起关键作用。通过建立集磁环式OCT磁路的数学模型,阐述其工作原理和基本特性,其中包括灵敏度特性、磁特性和抗干扰特性。将这3种基本特性作为优化集磁环式OCT性能的指标,利用Ansoft有限元仿真软件对互感器的结构进行优化,确立了最佳优化尺寸。优化后的集磁环式光学电流互感器精度达到0.2级设计要求。

集磁环式光学电流互感器的自校正测量方法

为解决集磁环式光学电流互感器存在的线性度和准确度差的问题,提出了一种集磁环式光学电流互感器的自校正测量方法。该方法在常规集磁环式光学电流互感器的基础上增加基准电流源、自校正线圈和远端采集单元,并采用自校正算法进行数据处理,使常规的集磁环式光学电流互感器成为一个完整的自校正测量系统。实验结果表明,所设计的集磁环式光学电流互感器测量准确度等级满足IEC 0.2级的测量要求,可以有效提高集磁环式光学电流互感器的线性度和准确度,证明了自校正测量方法的正确性与实用性。同时为集磁环式光学电流互感器的实用化设计提供了新的思路。

交流接触器E型电磁铁分磁环的仿真设计

采用非线性瞬态磁路方法建立E型电磁铁分磁环的磁路数学模型,结合电磁场分析和可视化技术对交流接触器的工作特性进行了仿真计算,通过实验验证计算的正确性。结果表明,利用该仿真软件可以方便地对交流电磁系统的分磁环进行设计,大幅度提高交流电器产品的设计效率。

应用磁环抑制输电线路短波频段无源干扰

架空线路作为金属导体会对空间的无线电信号产生电磁散射,从而对邻近的无线电设施造成影响。为了降低架空输电线路对工作在短波频段无线电台站接收效果的影响,提出了在架空输电线上感应电流峰值位置加装磁环的方法,以抑制其对短波无线电台站的影响。该方法首先计算实际架空线路在无线电台站电磁波入射情况下的感应电流分布,然后在架空输电线上感应电流若干峰值位置加装磁环,从而实现抑制架空线路对邻近无线电台站无源干扰的影响。该方法的有效性在武汉特高压交流试验基地开展的无源干扰试验中进行了验证。研究结果表明:应用磁环降低电磁散射影响的效果与磁环的阻抗特性和安装位置相关,并且抑制效果随磁环数量增加呈现饱和现象;磁环的选择需考虑短波发射台或接收台的工作频率,尽量选择在工作频率点阻抗较大的磁环;磁环的安装位置要选择线路上感应电流最大值的位置。