永磁无刷直流电动机场路耦合运动时步有限元分析 被引量：31

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作者 刘瑞芳 严登俊 胡敏强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期59-64,共6页

提出一种适用于永磁无刷直流电动机的场路耦合运动时步有限元分析方法,解决了电机在非正弦供电时的场路耦合分析问题。电路中考虑了开关元件换流重叠过程和绕组中点的电位波动。给出了控制电路与电磁场方程耦合的时步有限元单元分析方法... 提出一种适用于永磁无刷直流电动机的场路耦合运动时步有限元分析方法,解决了电机在非正弦供电时的场路耦合分析问题。电路中考虑了开关元件换流重叠过程和绕组中点的电位波动。给出了控制电路与电磁场方程耦合的时步有限元单元分析方法,采用改进的有限元运动边界处理方法——插值运动边界法解决转子运动问题。应用上述模型对1台无刷直流电动机的进行分析,计算结果和样机的实测波形吻合。该方法也适用于其他非正弦供电电机的场路耦合有限元分析。 展开更多

关键词 无刷直流电动机 场路耦合 时步法 有限元分析 插值运动边界法

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永磁无刷单相电机场路耦合有限元仿真与实验研究 被引量：5

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作者 宋腾飞 刘慧娟 +1 位作者 张千 张振洋 《机电工程》 CAS 2016年第11期1392-1397,共6页

针对永磁无刷单相电机在异步起动时必须借助起动副绕组而需进行电容切换,导致电机结构复杂和可靠性降低的问题,首先从电机的电磁设计入手,提出了一种电机磁路不对称、具有自起动能力的永磁无刷单相电机结构,然后采用V/f控制的变频控制方... 针对永磁无刷单相电机在异步起动时必须借助起动副绕组而需进行电容切换,导致电机结构复杂和可靠性降低的问题,首先从电机的电磁设计入手,提出了一种电机磁路不对称、具有自起动能力的永磁无刷单相电机结构,然后采用V/f控制的变频控制方法,实现了电机带额定负载的平滑自起动和稳定运行。并利用Maxwell软件建立了电机的场路耦合有限元仿真模型,对电机及其控制系统进行了仿真分析。最后利用样机及其控制器的实验平台对样机系统的各种运行状态进行了实验测试,并将实验结果与有限元仿真结果进行了对比分析,两者达到了很好的一致性。研究结果表明,气隙不对称永磁无刷单相电机系统具有自起动迅速、运动平稳、效率较高的特性,在空调等家用电器领域具有很好的应用前景。 展开更多

关键词 永磁无刷单相电机 Maxwell软件 场路耦合有限元法仿真 v/f控制方法

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非铁磁性金属材料螺旋线圈电磁超声换能器接收效率场路耦合分析 被引量：6

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作者 石文泽 吴运新 +3 位作者 龚海 张涛 谭良辰 韩雷 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期3200-3208,共9页

针对电磁超声换能器(electromagnetic acoustic transducer,EMAT)接收信号十分微弱的问题,建立包括螺旋线圈EMAT换能过程和接收等效电路的场路耦合有限元模型;分析阻抗匹配参数、线圈导线直径、前置放大器的输入阻抗和铜背底至线圈间距... 针对电磁超声换能器(electromagnetic acoustic transducer,EMAT)接收信号十分微弱的问题,建立包括螺旋线圈EMAT换能过程和接收等效电路的场路耦合有限元模型;分析阻抗匹配参数、线圈导线直径、前置放大器的输入阻抗和铜背底至线圈间距对EMAT接收效率的影响规律。研究结果表明:当线圈导线直径为0.25 mm,前置放大器输入阻抗为1 k?,铜背底至线圈距离为0.5 mm时,实验接收横波信号幅值可以提高3倍以上;场路耦合分析方法能够综合考虑接收电路的输出增益和接收EMAT的换能效率,可以更准确地指导EMAT系统设计。 展开更多

关键词 电磁超声换能器 螺旋线圈 场路耦合 接收效率 有限元方法

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三相三柱变压器零序阻抗的场路耦合计算与分析 被引量：18

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作者 郭健 林鹤云 +2 位作者 徐子宏 金承祥 李宁 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期80-85,共6页

变压器的零序阻抗是电力系统进行短路电流计算和继电保护整定的重要参数。对于变压器零序阻抗的计算,磁路法无法考虑外壳的弱磁作用,而单独的有限元方法又存在激励加载的困难。本文以YN联结的三相三柱电力变压器为研究对象,基于场路耦... 变压器的零序阻抗是电力系统进行短路电流计算和继电保护整定的重要参数。对于变压器零序阻抗的计算,磁路法无法考虑外壳的弱磁作用,而单独的有限元方法又存在激励加载的困难。本文以YN联结的三相三柱电力变压器为研究对象,基于场路耦合的方法建立了变压器零序阻抗的有限元模型和统一的场路耦合数学模型,在此基础上分别计算了二次开路、短路情况时的一、二次绕组电流以及一次的零序阻抗,并对零序磁场的分布特点进行了深入研究,零序阻抗的计算与试验结果一致,验证了本文方法的正确性;同时,计算结果还表明:变压器油箱对主零序磁通有弱磁效果,当二次开路时,油箱的弱磁效果明显,而二次短路时的零序阻抗几乎不受油箱弱磁的影响。 展开更多

关键词 变压器 零序阻抗 场路耦合方法 有限元

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开关电源的场路耦合模型分析 被引量：3

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作者 张伟 王银 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期136-141,共6页

基于有限元法的ANSYS软件对简单的升压型BOOST开关变换电路进行了场路耦合建模并对其进行分析,将仿真结果与MATLAB/simulink环境下的仿真结果做了对比,通过实际演算验证了场路耦合电路模型是正确的。结合作者以前文章表明ANSYS软件适用... 基于有限元法的ANSYS软件对简单的升压型BOOST开关变换电路进行了场路耦合建模并对其进行分析,将仿真结果与MATLAB/simulink环境下的仿真结果做了对比,通过实际演算验证了场路耦合电路模型是正确的。结合作者以前文章表明ANSYS软件适用于电子器件及电路进行电磁场分析,为在电磁场分析方面做研究的工作人员及科研工作者提供了一种有效的参考方案。 展开更多

关键词 开关电源 ANSYS软件 有限元方法 BOOST电路 场路耦合

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小型单相同步发电机阻尼绕组作用分析 被引量：5

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作者 杨静 王维俊 +2 位作者 江渝 涂亚庆 左永刚 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期269-272,共4页

针对小型单相同步发电机负载运行时电压波形正弦畸变率大的问题,采用场路耦合时步有限元法建立了小型单相同步发电机的模型,编程计算了发电机在额定负载下,阻尼绕组应用不同连接形式和选用不同材料时的电磁场,比较了各种情况下的电压谐... 针对小型单相同步发电机负载运行时电压波形正弦畸变率大的问题,采用场路耦合时步有限元法建立了小型单相同步发电机的模型,编程计算了发电机在额定负载下,阻尼绕组应用不同连接形式和选用不同材料时的电磁场,比较了各种情况下的电压谐波含量大小,分析了小型单相同步发电机中阻尼绕组的作用。结果表明小型单相同步发电机中阻尼绕组可以削弱负序磁场的影响,降低电压波形正弦畸变率;阻尼绕组采用不同连接形式和选用不同材料对负序磁场的削弱程度不同,其中起主要作用的是阻尼绕组的连接形式。 展开更多

关键词 同步发电机 单相 阻尼绕组 电压谐波 场路耦合时步有限元法

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小型单相同步发电机并列条件仿真分析 被引量：2

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作者 王维俊 杨静 +2 位作者 廖勇 孙跃 毛龙波 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期142-147,共6页

小型单相同步发电机并列控制器设计时,并列参数选择需要限制合闸后冲击电流不大于一定范围。通过建立小型单相同步发电机并列系统的场路耦合时步有限元模型,并采用ANSYS的APDL语言编制的计算软件,研究了两台单相同步发电机在不同并列参... 小型单相同步发电机并列控制器设计时,并列参数选择需要限制合闸后冲击电流不大于一定范围。通过建立小型单相同步发电机并列系统的场路耦合时步有限元模型,并采用ANSYS的APDL语言编制的计算软件,研究了两台单相同步发电机在不同并列参数差值下并列的暂态过程,得出在3个并列参数差值单因素及多因素作用下合闸后冲击电流的大小和变化规律,为单相同步发电机并列控制器设计提供了准确的并列条件。 展开更多

关键词 同步发电机 并列 场路耦合时步有限元法 仿真

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基于磁-结构耦合的电磁线圈发射器驱动线圈累积失效研究 被引量：3

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作者 张宇娇 秦威南 +1 位作者 聂靓靓 陈满 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期77-84,共8页

实验中线圈发射器常在发射5-6次后驱动线圈出现破坏现象,为了设计出满足性能要求的线圈发射器,对破坏原因进行分析是十分必要的。以实验所用单级同轴感应线圈发射器为研究对象,通过电路-磁场-结构场耦合计算方法,求解出了线圈及其封装... 实验中线圈发射器常在发射5-6次后驱动线圈出现破坏现象,为了设计出满足性能要求的线圈发射器,对破坏原因进行分析是十分必要的。以实验所用单级同轴感应线圈发射器为研究对象,通过电路-磁场-结构场耦合计算方法,求解出了线圈及其封装的应力分布。对于封装非金属材料,采取静强度评估方法进行失效判断,认为当封装所受最大应力超过其抗拉强度极限时发生失效。对线圈金属材料,除采取静强度评估方法外,还结合其材料应力-寿命曲线进行了疲劳寿命分析。结果显示:封装所受最大应力超过了其抗拉强度极限,在发射过程中,破坏区域逐渐扩大直至封装完全破坏;线圈所受最大应力小于其屈服强度,没有发生静强度失效,但在多次发射后会出现疲劳破坏。通过对封装进行材料改进,使得封装所受应力在许用范围内并且增加了驱动线圈的疲劳寿命。 展开更多

关键词 感应线圈发射器 场路耦合时步有限元法 磁-结构耦合场计算 累积失效 疲劳分析

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阻尼绕组对凸极单相同步发电机负载电压波形的影响

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作者 杨静 王维俊 +1 位作者 涂亚庆 左永刚 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2009年第1期38-42,共5页

小型单相同步发电机在负载时输出电压中谐波含量大,阻尼绕组可以削弱它在负载运行时的负序磁场,降低电压波形正弦畸变率。本文采用场路耦合时步有限元法编程计算了小型凸极单相同步发电机额定负载时的电压波形,计算结果与实验结果接近,... 小型单相同步发电机在负载时输出电压中谐波含量大,阻尼绕组可以削弱它在负载运行时的负序磁场,降低电压波形正弦畸变率。本文采用场路耦合时步有限元法编程计算了小型凸极单相同步发电机额定负载时的电压波形,计算结果与实验结果接近,证明了该计算方法及所编程序的正确性。详细分析了阻尼绕组的不同连接方式及材料对电压波形的影响,所得结论可以为阻尼绕组形式及材料的选取提供理论指导,用以提高电压波形质量。 展开更多

关键词 凸极单相同步发电机 阻尼绕组 电压波形 场路耦合时步有限元法

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双转子直驱式永磁风力发电机设计研究

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作者 徐海珠 胡平 王松林 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期22-26,共5页

为了保证双转子永磁风力发电机的两个转子等速对转,研究此发电机的设计方法。分析定子耦合磁场并联磁路和串联磁路交替的特点,建立基于并联磁路的等效磁网络模型。采用不同的永磁材料和转子尺寸配合的方法,保证稳态时双转子产生等大反... 为了保证双转子永磁风力发电机的两个转子等速对转,研究此发电机的设计方法。分析定子耦合磁场并联磁路和串联磁路交替的特点,建立基于并联磁路的等效磁网络模型。采用不同的永磁材料和转子尺寸配合的方法,保证稳态时双转子产生等大反向的转速,并设计双转子转速跟随的矢量控制策略,使风场紊乱时双转子维持等速。有限元分析和实验结果显示,内外电机的电流频率和相位基本相同,输出电压畸变较小。 展开更多

关键词 双转子永磁发电机 电磁耦合 等效磁网络模型 场路耦合时步有限元方法

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一种高效轮毂式永磁无刷直流电动机的设计

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作者 刘义华 沈锦飞 卢啸 《江南大学学报（自然科学版）》 CAS 2012年第5期523-526,共4页

根据电动汽车驱动电机的特点,为满足电动汽车的低速爬坡和启动加速能力的要求,提高电动汽车的一次充电续行里程,提出了一种应用绕组换接的方法,结合小功率外转子永磁无刷直流电动机实例,设计了一台电动汽车用高效轮毂式永磁无刷直流电动... 根据电动汽车驱动电机的特点,为满足电动汽车的低速爬坡和启动加速能力的要求,提高电动汽车的一次充电续行里程,提出了一种应用绕组换接的方法,结合小功率外转子永磁无刷直流电动机实例,设计了一台电动汽车用高效轮毂式永磁无刷直流电动机,并通过试验验证和分析了其方法应用在电动汽车上的可行性和正确性。 展开更多

关键词 电动汽车 轮毂式永磁无刷直流电机 绕组换接 二维场路耦合时步有限元法

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