无轴承开关磁阻电机麦克斯韦应力法数学模型 被引量：55

1

作者 曹鑫 邓智泉 +2 位作者 杨钢 杨艳 王晓琳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期78-83,共6页

针对已有基于虚位移法的无轴承开关磁阻电机数学模型推导复杂的缺限,从麦克斯韦应力法角度出发,建立了考虑电机磁饱和特性的数学模型。在大电流饱和状态下,该模型有效地描述了电机产生的径向悬浮力和电磁转矩。利用有限元分析的方法验... 针对已有基于虚位移法的无轴承开关磁阻电机数学模型推导复杂的缺限,从麦克斯韦应力法角度出发,建立了考虑电机磁饱和特性的数学模型。在大电流饱和状态下,该模型有效地描述了电机产生的径向悬浮力和电磁转矩。利用有限元分析的方法验证了该模型的优良特性。试验结果显示利用该模型能够很好地实现电机稳定悬浮,表明采用麦克斯韦应力法建模的正确性和可行性。该方法的应用为研究无轴承开关磁阻电机电磁力分布提供了新的思路。 展开更多

关键词 无轴承开关磁阻电机 数学模型 麦克斯韦应力法 虚位移法

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电磁力有限元分析中麦克斯韦应力法的积分路径选取的研究 被引量：37

2

作者 阎秀恪 谢德馨 +1 位作者 高彰燮 于存湛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期32-36,共5页

电磁力的计算方法中 ,虚位移法精度较高 ,但公式的推导比较复杂 ;麦克斯韦应力法易于推导 ,应用简便 ,但对积分路径的选取较为敏感。本文从理论上证明了在二维有限元分析情况下 ,当选取包围运动物体的外层三角形单元的中线连线作为麦克... 电磁力的计算方法中 ,虚位移法精度较高 ,但公式的推导比较复杂 ;麦克斯韦应力法易于推导 ,应用简便 ,但对积分路径的选取较为敏感。本文从理论上证明了在二维有限元分析情况下 ,当选取包围运动物体的外层三角形单元的中线连线作为麦克斯韦应力法的积分路径时 ,这两种方法完全等效 ,为应用麦克斯韦应力法得到精确的数值结果提供了保证。 展开更多

关键词 电磁力的计算 麦克斯韦应力法 虚位移法 积分路径

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基于麦克斯韦应力法的双绕组无轴承开关磁阻电机新型数学模型 被引量：15

3

作者 陈凌 王宏华 谭超 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期9-18,共10页

现有的双绕组无轴承开关磁阻电机麦克斯韦应力法数学模型忽略了相互垂直方向上径向悬浮力的耦合,但当转子偏离定转子齿极中心对齐位置较大时存在较强的耦合,故现有模型难以满足高精确度稳定悬浮控制要求。选择一种计及相互垂直方向悬浮... 现有的双绕组无轴承开关磁阻电机麦克斯韦应力法数学模型忽略了相互垂直方向上径向悬浮力的耦合,但当转子偏离定转子齿极中心对齐位置较大时存在较强的耦合,故现有模型难以满足高精确度稳定悬浮控制要求。选择一种计及相互垂直方向悬浮力耦合的新积分路径,建立了基于麦克斯韦应力法的双绕组无轴承开关磁阻电机新型数学模型,同时为计及电机磁路的饱和特性,采用最小二乘法对铁心材料的非线性磁化曲线进行拟合,求解考虑磁饱和的各气隙磁密。通过与有限元仿真结果对比,验证了所建模型不仅揭示了相互垂直方向上径向悬浮力的耦合关系,考虑了磁饱和特性,且具有精确度良好、计算量小等优点,为实现高精度稳定悬浮控制奠定了基础。 展开更多

关键词 双烧组无轴承开关磁阻电机 麦克斯韦应力法 磁饱和 最小二乘法 数学模型

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用于飞轮储能的单绕组磁悬浮飞轮电机径向力补偿方法 被引量：9

4

作者 袁野 孙玉坤 +1 位作者 黄永红 杨凯 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第14期177-183,共7页

将开关磁阻电机定、转子位置互换,定子极上仅有一套可同时产生悬浮力和转矩的绕组,每套绕组独立控制,转子直驱飞轮,省去机械传动装置,得到更适用于飞轮储能的单绕组磁悬浮飞轮电机。精确的数学模型是稳定控制电机的基础,针对麦克斯韦应... 将开关磁阻电机定、转子位置互换,定子极上仅有一套可同时产生悬浮力和转矩的绕组,每套绕组独立控制,转子直驱飞轮,省去机械传动装置,得到更适用于飞轮储能的单绕组磁悬浮飞轮电机。精确的数学模型是稳定控制电机的基础,针对麦克斯韦应力法对积分路线的选取较为敏感的问题,运用有限元分析其电磁特性,引入径向力修正系数,推导出单绕组磁悬浮飞轮电机径向力较精确的数学模型。为保证单绕组磁悬浮飞轮电机能在绕组发生故障时正常悬浮,考虑径向力系数随角度的变化的趋势以及不同齿极下径向力系数的差异,提出无β方向约束径向力补偿和有β方向约束径向力补偿方法。结果表明所提出的补偿方法具有可行性和较高的精确性。 展开更多

关键词 飞轮储能 单绕组 磁悬浮飞轮电机 麦克斯韦应力法 径向力补偿

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汽轮发电机电磁转矩计算方法的对比 被引量：7

5

作者 康锦萍 李志强 +1 位作者 刘晓芳 王靖 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期38-43,共6页

电磁转矩的准确计算对发电机和电力系统稳定分析具有重要意义。为比较不同算法的计算精度和适用范围,本文推导了传统麦克斯韦应力法在三种常用积分路径下的计算公式,并以300MW汽轮发电机为例,在不同负荷和气隙剖分策略下对比研究了传统... 电磁转矩的准确计算对发电机和电力系统稳定分析具有重要意义。为比较不同算法的计算精度和适用范围,本文推导了传统麦克斯韦应力法在三种常用积分路径下的计算公式,并以300MW汽轮发电机为例,在不同负荷和气隙剖分策略下对比研究了传统麦克斯韦应力法、改进麦克斯韦应力法和局部雅克比导数法等七种方法的计算误差。研究表明当积分路径位于相同气隙层时,积分路径的形状对传统麦克斯韦应力法计算结果的影响不大;低负荷时基于虚位移原理的计算方法容易受到气隙剖分策略的影响,因此在低负荷状态下,应尽量采用麦克斯韦应力法。 展开更多

关键词 电磁转矩 麦克斯韦应力法 虚位移法

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基于磁场重构法的轴向磁通轮毂电机建模研究 被引量：7

6

作者 李涛 张幽彤 +2 位作者 梁玉秀 杨业 艾强 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期81-87,93,共8页

轴向磁通轮毂电机具有功率密度大、效率高、轴向长度短等优点,但其特殊的三维结构使采用解析法或有限元法进行电磁设计时很难兼顾快速性与准确性。为减少计算量的同时提高计算结果的准确性,本文中以一台带非晶合金定子齿的无磁轭轴向磁... 轴向磁通轮毂电机具有功率密度大、效率高、轴向长度短等优点,但其特殊的三维结构使采用解析法或有限元法进行电磁设计时很难兼顾快速性与准确性。为减少计算量的同时提高计算结果的准确性,本文中以一台带非晶合金定子齿的无磁轭轴向磁通轮毂电机的详细设计为例,综合三维磁场重构法和麦克斯韦应力张量法,给出了轴向磁通轮毂电机气隙磁密的计算模型,推导了单侧转子轴向电磁力和电磁转矩的计算式,分析了定子磁链以及反电动势波形。通过三维瞬态有限元分析对三维磁场重构法的计算值进行了验证,结果表明,三维磁场重构法在减少计算时间的同时,具有较好的精度。 展开更多

关键词 轴向磁通电机 轮毂电机 磁场重构法 麦克斯韦应力张量法

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一种永磁球形同步电机系统滑模控制方法研究 被引量：4

7

作者 刘吉柱 陈壮 +2 位作者 潘建国 潘明强 李净净 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期135-142,共8页

针对永磁球形同步电机多变量非线性系统导致的抗干扰能力差、抖振等问题,该文提出了一种永磁球形同步电机系统滑模控制方法。基于对永磁球形同步电机新型结构的优化设计,采用麦克斯韦应力张量法建立了悬浮和旋转方向的动力学模型。在旋... 针对永磁球形同步电机多变量非线性系统导致的抗干扰能力差、抖振等问题,该文提出了一种永磁球形同步电机系统滑模控制方法。基于对永磁球形同步电机新型结构的优化设计,采用麦克斯韦应力张量法建立了悬浮和旋转方向的动力学模型。在旋转方向的速度环和位置环设计了一种指数趋近律滑模控制算法,同时在悬浮方向引入终端(Terminal)滑模控制方法,改善了悬浮方向的动态响应和抗干扰能力,提高旋转方向的鲁棒特性,抖振问题得到解决。从仿真和试验结果看,与常规滑模控制方法相比,该文所提出的滑模控制方案更好地实现了球形电机的多自由度高速高动态控制。 展开更多

关键词 机器人关节 永磁球形同步电机 滑模控制 麦克斯韦应力张量法 指数趋近律

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超导超高压同步调相机多工况下定子电磁力计算及强度分析 被引量：1

8

作者 肖士勇 张家乐 +1 位作者 戈宝军 张建承 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期34-45,共12页

超导调相机采用电缆绕组非磁性齿的高压定子新结构(简称超导超高压调相机),可实现调相机与电网的直连。针对超导超高压调相机定子采用非磁性齿结构,导致齿部磁阻增加,槽漏磁增大,出现定子齿壁两侧受力不均以及绕组切向洛伦兹力增大的问... 超导调相机采用电缆绕组非磁性齿的高压定子新结构(简称超导超高压调相机),可实现调相机与电网的直连。针对超导超高压调相机定子采用非磁性齿结构,导致齿部磁阻增加,槽漏磁增大,出现定子齿壁两侧受力不均以及绕组切向洛伦兹力增大的问题,构建了超导超高压调相机无升压变压器与电网直连的场-路耦合数学模型,结合麦克斯韦应力法和洛伦兹力原理,计算了进相与迟相运行,短时深度进相与迟相运行4种运行工况下定子齿壁所受电磁力,并给出齿壁两侧电磁力随时间以及空间的变化规律。将计算得到的电磁力作为载荷,对不同运行工况下定子齿的强度进行计算,得到了定子齿形变大小和应力分布规律。结果表明超导超高压同步调相机在多种工况下运行时,非磁性定子齿不会发生疲劳断裂现象。该研究为超导调相机采用非磁性定子齿及超高压绕组结构提供理论依据。 展开更多

关键词 同步调相机 场路耦合 超高压定子 非磁性定子齿 麦克斯韦应力法 强度分析

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混合励磁磁悬浮开关磁阻电机转矩建模与分析 被引量：1

9

作者 欧钰 项倩雯 《电子测量技术》 北大核心 2024年第2期9-16,共8页

针对传统磁悬浮开关磁阻电机的输出转矩小及转矩与悬浮的耦合问题,提出一种四相16/14/8极混合励磁双定子磁悬浮开关磁阻电机。介绍了该电机的拓扑结构、转矩原理与悬浮原理,并优化了转矩绕组的励磁方式,运用有限元法比较分析了该电机与... 针对传统磁悬浮开关磁阻电机的输出转矩小及转矩与悬浮的耦合问题,提出一种四相16/14/8极混合励磁双定子磁悬浮开关磁阻电机。介绍了该电机的拓扑结构、转矩原理与悬浮原理,并优化了转矩绕组的励磁方式,运用有限元法比较分析了该电机与同参数不加永磁体电机的电磁特性,包括电机的转矩特性以及解耦特性,仿真结果验证了该电机自解耦结构的合理性及能有效提高输出转矩。在麦克斯韦应力法基础上,根据电机工作时的磁通分布建立了等效磁路图,采用分段函数拟合铁芯磁化曲线,推导出了考虑磁饱和的转矩数学模型,有限元仿真分析验证了转矩模型与仿真结果较吻合,最小相差约1.4%,最大相差约26%。 展开更多

关键词 混合励磁 磁悬浮开关磁阻电机 麦克斯韦应力法 磁饱和

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大型核电汽轮发电机非全相运行转子动态电磁力分析 被引量：8

10

作者 戈宝军 姜超 +4 位作者 吕品 陶大军 林鹏 殷继伟 赵洪森 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期26-35,共10页

为了分析计算发电机额定并网运行时变压器高压侧一相断开的非全相工况下汽轮发电机转子动态电磁力的分布规律,以容量为1407MV·A核电汽轮发电机为例,建立动态分析的单机无穷大系统的场!路!网耦合时步有限元模型。进而分析转子二维... 为了分析计算发电机额定并网运行时变压器高压侧一相断开的非全相工况下汽轮发电机转子动态电磁力的分布规律,以容量为1407MV·A核电汽轮发电机为例,建立动态分析的单机无穷大系统的场!路!网耦合时步有限元模型。进而分析转子二维截面上的磁场分布情况,并结合麦克斯韦应力法,计算发电机非全相工况下汽轮发电机转子齿顶、齿壁上各关键点动态电磁力。将计算结果与额定并网工况下的结果进行对比分析,得出一些有价值的结论。最后,提取气隙磁场变化特征,得到转子径向与切向电磁力波变化规律,结果表明非全相运行时,转子受到的反向电磁力波动较大。该研究为汽轮发电机转子铁心结构的优化设计提供了理论参考。 展开更多

关键词 非全相运行 场-路-网耦合 麦克斯韦应力法 动态电磁力

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大型感应电动机单相短路故障动态力计算 被引量：15

11

作者 梁艳萍 刘金鹏 陈晶 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期109-115,17,共7页

定子单相短路故障是大型感应电动机的多发故障之一,故障发生时可能会导致绝缘损坏、转子损坏等问题。定量分析了电机故障状态下局部电磁力与电磁力波动态变化情况。提出了二维场–路–运动耦合时步有限元法与麦克斯韦应力法相结合的大... 定子单相短路故障是大型感应电动机的多发故障之一,故障发生时可能会导致绝缘损坏、转子损坏等问题。定量分析了电机故障状态下局部电磁力与电磁力波动态变化情况。提出了二维场–路–运动耦合时步有限元法与麦克斯韦应力法相结合的大型感应电动机动态力计算数学模型,分析计算了电机单相短路时铁心齿部关键点电磁力动态分布,并通过提取气隙磁场变化特征,得到了电机转子受到的径向与切向电磁力波动态变化三维图。计算结果表明,大型感应电动机在发生单相短路故障时,定、转子齿部不同位置的受力状况有很大不同,转子受到的径向与切向电磁力波幅值可达到正常状态下的2.4倍和2.7倍。 展开更多

关键词 大型感应电动机 单相短路 动态力:麦克斯韦应力法 有限元分析

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电脉冲除冰系统的电磁场分析 被引量：10

12

作者 李清英 白天 朱春玲 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期95-100,共6页

针对NASA CR-4175试验电脉冲除冰系统,建立了该系统的电磁场涡流有限元分析模型,分析了试验蒙皮在涡流场中法向及径向的磁感应强度,采用麦克斯韦应力法计算了该蒙皮所受的瞬态电磁力,并与Hender-son模型计算结果以及实验测量值进行了拟... 针对NASA CR-4175试验电脉冲除冰系统,建立了该系统的电磁场涡流有限元分析模型,分析了试验蒙皮在涡流场中法向及径向的磁感应强度,采用麦克斯韦应力法计算了该蒙皮所受的瞬态电磁力,并与Hender-son模型计算结果以及实验测量值进行了拟合偏差比较。同时在不改变电路的情况下,研究了蒙皮厚度、蒙皮电导率、蒙皮-线圈间隙这3个因素对电脉冲除冰效果产生的可能影响。结果表明,电磁场涡流有限元分析模型所计算的磁感应强度比Henderson模型更吻合实验值;趋肤深度范围内的试验蒙皮厚度愈大、蒙皮电导率愈大、蒙皮-线圈间隙愈小,蒙皮所受的峰值脉冲力愈大,即意味着这些参数条件下的除冰效果将更佳。 展开更多

关键词 电脉冲除冰系统 涡流模型 麦克斯韦应力法 影响因素 峰值脉冲力

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汽轮发电机三相突然短路故障转子动态电磁力计算 被引量：11

13

作者 梁艳萍 于鸿浩 边旭 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期91-96,共6页

三相突然短路是汽轮发电机的严重故障之一,对转子造成很大的电磁冲击力,甚至引起机械疲劳的转子表面龟裂。因此,掌握三相突然短路时汽轮发电机转子铁心电磁力的分布特点并找出电磁力集中的位置是优化设计转子铁心结构的重要前提。首先... 三相突然短路是汽轮发电机的严重故障之一,对转子造成很大的电磁冲击力,甚至引起机械疲劳的转子表面龟裂。因此,掌握三相突然短路时汽轮发电机转子铁心电磁力的分布特点并找出电磁力集中的位置是优化设计转子铁心结构的重要前提。首先建立了汽轮发电机三相突然短路的场-路耦合仿真模型,然后以一台600 MW汽轮发电机为例,计算了三相突然短路过程,最后获得了转子齿顶和转子齿壁上电磁力的分布与动态变化规律,并与额定工况进行对比,找到了电磁力集中的位置。该研究为汽轮发电机转子铁心结构的优化设计提供了理论参考。 展开更多

关键词 汽轮发电机 三相突然短路 动态电磁力 麦克斯韦应力法 有限元法

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同步发电机定子绕组匝间短路时转子动态电磁力计算 被引量：20

14

作者 肖士勇 戈宝军 +1 位作者 陶大军 刘智慧 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第13期2956-2962,共7页

为准确地分析定子绕组匝间短路后同步发电机转子铁心电磁力的分布特点和变化规律,建立了同步发电机内部短路场路耦合模型,并结合麦克斯韦应力法,对一台1 400 MW半速汽轮发电机转子齿顶和齿壁动态电磁力进行了计算。经分析得到:在短路环... 为准确地分析定子绕组匝间短路后同步发电机转子铁心电磁力的分布特点和变化规律,建立了同步发电机内部短路场路耦合模型,并结合麦克斯韦应力法,对一台1 400 MW半速汽轮发电机转子齿顶和齿壁动态电磁力进行了计算。经分析得到:在短路环电流的影响下,转子齿顶和齿壁局部电磁力突增,且最大电磁力集中在磁极两侧边缘处和槽口位置。随着短路匝数的增加,齿顶和齿壁局部电磁力的最大值小幅增加。该文为全面了解匝间短路对同步发电机的威胁和转子结构的优化设计提供了相应的理论依据。 展开更多

关键词 同步发电机 匝间短路 动态电磁力 场路耦合 麦克斯韦应力法

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12/14磁悬浮开关磁阻电机悬浮力全周期模型构建 被引量：8

15

作者 杨帆 袁野 +3 位作者 祝贵 孙玉坤 孟凡斌 南钰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期330-339,共10页

12/14磁悬浮开关磁阻电机悬浮系统磁通与多个转子齿铰链,导致悬浮系统的等效磁路在整个转子位置周期内具有变结构特征,需要提出新的建模方法,揭示全位置周期内的悬浮力动态变化特性。针对上述问题,该文基于有限元模型开展了12/14磁悬浮... 12/14磁悬浮开关磁阻电机悬浮系统磁通与多个转子齿铰链,导致悬浮系统的等效磁路在整个转子位置周期内具有变结构特征,需要提出新的建模方法,揭示全位置周期内的悬浮力动态变化特性。针对上述问题,该文基于有限元模型开展了12/14磁悬浮开关磁阻电机悬浮力电磁特性分析,明晰了转子位置动态变化下的悬浮系统磁通铰链规律。利用麦克斯韦应力法“区域性”建模优势,提出“主-边磁路并行解析”策略,构建了考虑磁通多齿铰链的全周期悬浮力数学模型。通过有限元分析的方法验证了模型优良特性。开展实验研究,结果表明,建立的悬浮力模型可以有效揭示12/14磁悬浮开关磁阻电机独特本体结构下的悬浮力特性,实现稳定悬浮,进一步验证了所提建模方法的可行性。该方法可以推广至一类具有悬浮系统磁通多齿铰链特征的磁悬浮开关磁阻电机建模研究中。 展开更多

关键词 悬浮系统磁通 悬浮力建模 磁悬浮开关磁阻电机 麦克斯韦应力法 有限元分析

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无轴承永磁薄片电机径向悬浮力精确数学建模 被引量：10

16

作者 左文全 吕艳博 +2 位作者 付向东 潘伟 朱熀秋 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期103-110,9,共8页

无轴承永磁薄片电机具有薄片转子的特殊结构,为了采取有效方法控制转子偏心位移、使转子稳定悬浮,研究的关键在于获得无轴承永磁薄片电机精确的径向悬浮力数学模型。在介绍无轴承永磁薄片电机的结构和工作原理基础上,对无轴承永磁薄片... 无轴承永磁薄片电机具有薄片转子的特殊结构,为了采取有效方法控制转子偏心位移、使转子稳定悬浮,研究的关键在于获得无轴承永磁薄片电机精确的径向悬浮力数学模型。在介绍无轴承永磁薄片电机的结构和工作原理基础上,对无轴承永磁薄片电机气隙磁场进行了详细分析,基于麦克斯韦应力张量法推导了其径向悬浮力数学模型,最后对比验证了利用有限元方法的计算结果和样机实验对数学模型的理论计算结果。验证结果表明,该方法建立的径向悬浮力数学模型误差小、精确度髙。 展开更多

关键词 无轴承永磁薄片电机 径向悬浮力 麦克斯韦应力张量法 数学模型 有限元分析

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基于光纤光镊的长距离微粒可控操纵 被引量：2

17

作者 姜春雷 水华胜 +2 位作者 陈朋 方硕 王弢 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第13期1555-1563,共9页

在液体中灵活操纵微粒或细胞,特别是将细胞或微粒运输到指定位置,已经被证明在细胞分析、疾病诊断、药物递送等方面有着至关重要的作用。针对细胞或微粒非接触光学捕获的灵活性受限于光纤光镊操纵距离短的问题,提出了一种结构简单且具... 在液体中灵活操纵微粒或细胞,特别是将细胞或微粒运输到指定位置,已经被证明在细胞分析、疾病诊断、药物递送等方面有着至关重要的作用。针对细胞或微粒非接触光学捕获的灵活性受限于光纤光镊操纵距离短的问题,提出了一种结构简单且具有长距离非接触可控操纵微粒的新型光纤光镊。利用加热和拉伸技术制作了类锥形平口光纤探针,980 nm的激光经过光纤探针后会对微粒产生大的散射力,将微粒逐渐推离光纤端口,同时借助反向流体阻力,在不移动光纤探针的情况下通过调节激光器光源的输出功率,对轴向位置上直径为6μm的聚苯乙烯微粒可以进行长达102.2μm的可控往返操纵,应用有限元法仿真了光镊的光场强度分布,并采用麦克斯韦应力张量法分析了光镊对微粒的作用力。实验和仿真结果表明,所提出的类锥形平口光镊是可行的。 展开更多

关键词 光纤光镊 光学捕获 有限元法 麦克斯韦应力张量法

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100MeV强流质子回旋加速器主磁铁电磁力的数值模拟 被引量：1

18

作者 杨建俊 张天爵 钟俊晴 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期180-184,共5页

本工作研究计算中国原子能科学研究院目前正在设计、建造中的100 MeV强流质子回旋加速器CYCIAE-100主磁铁电磁力。计算中选用虚位移法和麦克斯韦应力张量法两种方法。在利用电磁场三维有限元分析程序计算得到紧凑型等时性回旋加速器主... 本工作研究计算中国原子能科学研究院目前正在设计、建造中的100 MeV强流质子回旋加速器CYCIAE-100主磁铁电磁力。计算中选用虚位移法和麦克斯韦应力张量法两种方法。在利用电磁场三维有限元分析程序计算得到紧凑型等时性回旋加速器主磁铁电磁场的基础上,先采用虚位移法估算电磁吸力,然后基于麦克斯韦应力张量法在MATLAB环境下编写数值计算程序,详细研究磁极和磁轭受到的电磁吸力。两种方法的计算结果接近。计算得到的主磁铁磁极间吸力大于磁极与盖板间吸力,二者之差由磁极和盖板间的螺栓承担。电磁力的计算结果为主磁铁结构变形计算和结构方案选取提供了依据。 展开更多

关键词 电磁力 麦克斯韦应力张量法 虚位移法 回旋加速器

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基于频域拟合的无轴承永磁薄片电机径向悬浮力建模分析 被引量：5

19

作者 王晓琳 石滕瑞 鲍旭聪 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期317-329,共13页

在无轴承永磁薄片电机系统中,永磁转子因失去轴承支承容易发生偏心位移,为控制转子在几何中心稳定悬浮,径向悬浮力精确建模是无轴承系统高性能可靠运行的关键基础。针对大气隙无轴承永磁薄片电机因转子偏心程度大而引起的径向悬浮力模... 在无轴承永磁薄片电机系统中,永磁转子因失去轴承支承容易发生偏心位移,为控制转子在几何中心稳定悬浮,径向悬浮力精确建模是无轴承系统高性能可靠运行的关键基础。针对大气隙无轴承永磁薄片电机因转子偏心程度大而引起的径向悬浮力模型非线性误差问题,该文提出一种基于频域拟合的径向悬浮力精确建模方法,将非线性分量转化为相应函数补偿至径向悬浮力模型中,从而提高了模型精确度。首先,对推导一般径向悬浮力模型过程中出现的多个误差因素及其影响进行系统分析;在此基础上,提出频域拟合方法重构径向悬浮力模型,并分析其非线性特性;最后,将解析模型与有限元仿真所得到的可控径向悬浮力、偏心磁拉力进行深入对比分析,验证了该解析模型的正确性与精确性。 展开更多

关键词 无轴承永磁薄片电机 径向悬浮力 麦克斯韦应力张量法 频域拟合 有限元仿真

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