精粗双层绕组磁浮平面电机线圈厚度影响分析

新型精粗双层绕组磁浮平面电机(FCDLWMPM)利用靠近磁体的下层线圈产生加速推力、离磁体较远的上层线圈保证匀速运动精度,可兼顾光刻运动不断提升的加速度与精度要求。FCDLWMPM高加速度运动生成的铜耗和谐波力会影响系统精度,而线圈厚度是影响铜耗和谐波力的关键设计参数。对FCDLWMPM进行了电磁力及铜耗建模,介绍了FCDLWMPM的电磁结构及工作模式。基于永磁阵列磁场谐波模型、洛伦兹定律,进行了单线圈电磁力解析求解,推导了DQ解耦控制下的上下层线圈阵列电磁力方程,进而得出了光刻运动下的电机铜耗方程和谐波力占比函数。求解上下层线圈厚度参数值,得到双层绕组厚度对铜耗和谐波力占比的影响规律,讨论双层绕组厚度参数的选择以有效减小铜耗和谐波力占比。

磁偏转系统中有限线圈厚度对偏转场场参数的影响

本文分析了无限长园柱状偏转线圈中有限导线厚度对磁场场参数的影响,给出了此二维情况下电流厚壳用电流薄层代替时所引入的误差。

悬浮区熔法中线圈中心厚度对电磁场的影响

为提高悬浮区熔(FZ)法的成晶率,使用模拟计算软件深入研究FZ硅单晶的生长过程。本文通过Comsol Multiphysics软件模拟FZ炉内的电磁场,分析不同线圈中心厚度对于电磁场的影响。随着线圈中心厚度增加,熔化的多晶硅表面电磁能量减小,而熔体自由表面电磁能量增加。如果线圈中心厚度过小,较小熔体自由表面电磁能量会导致穿过线圈的多晶硅棒中心区域不熔化;如果线圈中心厚度过大,较小熔化的多晶硅表面电磁能量使熔化的多晶硅减少,引起熔体自由表面形状改变。之后,本文使用中心厚度为1 mm、1.5 mm和2 mm线圈生长6英寸硅单晶,发现线圈中心厚度为1.5 mm时,线圈产生的电磁场更有利于硅单晶生长。

轴向磁通永磁发电机定子绕组结构改进及特性分析

针对成型永磁风力发电机气隙磁场调节困难、难以提高发电机性能的问题,文章通过推导轴向磁通定子无铁芯永磁发电机在基波与谐波磁场下的绕组系数和电动势方程,采用改变线圈边宽和厚度2种方法来提高发电机性能。实验分析结果表明:绕组空间布局对发电机性能有显著的影响,改进后的发电机电压波形正弦性畸变率THD为2.4%,比改进前减少54%,效率达到90%,比改进前提高了3.3%。采用该方法设计出的风力发电机性能较好,具有一定的使用价值。