屏蔽电机屏蔽损耗与电机性能的计算与分析

根据电磁感应定律得到计算定子屏蔽套损耗二维涡流场有限元表达式,建立了工程涡流场的数学模型,采用有限元方法并结合端电压收敛条件对定子屏蔽套内的涡流损耗进行计算分析.通过与传统解析算法所得结果及有关实验数据进行比较,验证了有限元方法在计算损耗中的准确性.利用所得方法,对采用不同尺寸和不同材料时的屏蔽套损耗进行了计算分析,从而得出损耗随屏蔽套尺寸与材料特性变化的规律.同时,计算了定子屏蔽套尺寸改变时电机性能变化,研究涡流损耗对电机性能的影响,找出其间规律.所得计算方法和规律可对屏蔽电机的设计与制造以及整机的优化设计起到作用.     

超导MRI的磁轭屏蔽

用表面磁荷法可以快速高精度计算带有磁轭屏蔽的超导MRI磁场。对于漏磁场的屏蔽,当用材量保持不变时,单层屏蔽的屏蔽能力优于多层屏蔽;屏蔽材料的用材量和磁化率均存在最佳值范围。     

扫雷艇磁场防护服屏蔽材料初探

探讨扫雷艇磁场防护服屏蔽材料.筛选市售其他频段屏蔽材料对扫雷艇磁场的屏蔽作用;初步研制新型屏蔽材料.市售其他频段屏蔽材料对扫雷艇磁场基本无屏蔽作用;研制的镀、涂金属布屏蔽效果较差,而铁磁性线材织物有一定的屏蔽作用,但成线材工艺等须改进.结论铁磁性线材织物可用作扫雷艇磁场屏蔽材料,但要做成防护服,还有许多问题需解决.     

屏蔽式感应电动机的设计特点

为了解决屏蔽式感应电动机的国产化问题,对这种电机进行了研究,论述了屏蔽式感应电动机的结构型式及设计特点,详细介绍了其中的关键部件－屏蔽套的材料、结构尺寸及设计要求,样机试制结果表明,这种电机用于屏蔽泵中,实现了静密封和无泄漏,并具有噪声低等特点。     

无线电能充电系统中纳米晶复合屏蔽结构的屏蔽性能

针对电动汽车无线充电系统屏蔽背部空间的漏磁问题,提出一种边缘加厚的新型纳米晶复合屏蔽结构.通过建立多层复合屏蔽数学模型,仿真计算分析不同屏蔽结构背部空间磁通密度.结果表明:边缘加厚纳米晶复合屏蔽结构对于屏蔽背后空间漏磁场具有较好的抑制效果,相比于单层纳米晶复合屏蔽磁通密度下降了25％～26.1％,相比于铁氧体+铝板结构...     

室内配电房母线工频磁场屏蔽研究

介绍工频磁场的屏蔽原理,探讨室内配电房母线磁场的屏蔽技术,采用二维涡流场有限元计算方法,计算分析屏蔽板的布置方式、材料选择、结构尺寸等对屏蔽效能的影响,提出工程应用建议.     

通信电缆屏蔽层EMC接地设计分析

本文通过对屏蔽电缆屏蔽层不同接地方式的分析，为电缆屏蔽层接地寻求较理想的电场屏蔽和磁场屏蔽，提供了有力的参考。     

间接法低频变压器屏蔽效能测试

介绍了低频变压器屏蔽效能测试系统的组成及自制件的制作,测试原理以麦克斯韦方程为基础,并通过磁通、磁感应强度与磁场强度关系推导出正弦磁场屏蔽效能公式,将磁场或电场强度测试转变为感应电势测试,这种测试低频变磊主器屏蔽效能的间接法,使测试系统结构大为简化,实例测试结果表明：该屏蔽效能测试系统性能价格比高,测试结果精确、可靠、满足了电磁兼容性要求,为选择合适的屏蔽形式与抗干扰措施提供了决策依据。     

真空泵屏蔽电动机温度场与屏蔽套应力场分析

针对真空泵屏蔽电动机屏蔽套出现变形、开裂和泄漏导致光伏产业生产线真空度下降的工程问题,采用有限元分析法,对使用三种不锈钢材质屏蔽套的屏蔽电动机稳态温度场和热应力场进行分析.结果表明:屏蔽套采用Hastelloy-C材质时屏蔽套涡流损耗小,屏蔽电机各部件温度均低于采用Sus316L材质时的温度;屏蔽套采用Sus430导磁材质时屏蔽电动机损耗最小,在降低温升方面效果明显.采用Hastelloy-C和Sus430材质时,屏蔽套最大形变量比采用Sus316L时分别下降17%和19%,最大热应力分别降低12%和16%.因Sus430不锈钢价格低廉,且有很好的防腐性能,所以Sus430不锈钢比较适合真空泵屏蔽电动机.     

圆管屏蔽体屏蔽效果的分析

金属圆管的屏蔽效应在多数情况下是确定外界电磁场对电气设备影响的重要因素.作者给出圆管屏蔽系数的精确解,并讨论了不同屏蔽结构的效果.     

永磁同步电机转子永磁体内涡流损耗密度的计算

针对钕铁硼永磁材料提出了一个计算永磁同步电机转子永磁体内涡流损耗密度的公式.通过三维电磁场有限元方法，求解了电机内的磁场并计算出了永磁体内的涡流损耗，验证了公式的正确性.在分析计算中考虑了电机复杂三维结构的特点，同时根据对称性，取电机的一个极范围作为分析的简化模型.为了能很好地分析和画出精确的涡流波形，对每一个周期取100个时间子步作瞬态分析，并且在划分有限元单元时考虑了磁场的透入深度.最后根据计算结果的比较得出影响永磁体内涡流损耗的因素.     

从电机设计的角度减少高速永磁电机转子损耗

高速永磁无刷直流电机的转子涡流损耗主要是由定子电流的时间和空间谐波以及定子槽开口造成的气隙磁导变化引起的.转子涡流损耗使电机的效率下降并能引起转子永磁体的退磁.从电机设计的角度，采用解析计算和有限元仿真的方法研究了不同的定子结构、槽开口大小以及气隙长度对高速永磁无刷直流电机转子损耗的影响.利用傅里叶变换，得到了分布于定子槽开口处的等效电流片的空间谐波分量，然后采用计及转子集肤深度和涡流磁场影响的解析模型计算高速电机转子损耗，并对解析计算结果通过有限元仿真加以验证.结果表明，3槽集中绕组结构中含有2次、4次等偶次空间谐波分量，该谐波分量在转子中产生大量的涡流损耗.定子结构对高速电机转子涡流损耗影响很大，合理地设计定子结构能够减小转子涡流损耗.     

飞轮储能用高速永磁电机转子的涡流损耗

为了减小高速永磁电机中由定子电流的时间谐波、定子磁动势的空间谐波以及定子槽开口造成的气隙磁导变化引起的转子涡流损耗,提高电机的效率,采用ANSOFT有限元软件分析了高速永磁电机中气隙磁场和定子电流.研究了槽开口大小以及气隙长度对转子涡流损耗的影响,分析了利用涡流磁场的屏蔽作用,提出在永磁体外增加一薄层非导磁金属屏蔽环来减小转子铁心、永磁体和护套损耗的机理和有效性,以及屏蔽环的电导率和厚度对转子涡流损耗的影响.结果表明：在合理选取槽开口大小、气隙长度和非导磁金属屏蔽环电导率和厚度的情况下,添加非导磁金属屏蔽环可以有效地减小转子涡流损耗.     

涡流对断路器方形永磁机构特性的影响

由于高压断路器永磁机构工作时间短、动作速度快,工作时会在动静铁芯中产生涡流,为了分析其对机构特性的影响,采用耦合法对永磁机构的瞬态磁场进行分析,并研究了电压激励下的瞬态磁场,推导出考虑涡流影响的非线性瞬态磁场数学模型.运用有限元分析软件Ansoft对方形永磁机构进行仿真,分析涡流对其特性的影响,并对其损耗进行计算分析.分析结果表明,由于涡流的影响使永磁机构的动作时间增长,在永磁机构动作过程中,动铁芯的涡流损耗很大.     

模拟低磁钢板三维涡流损耗的模型试验与分析

在模拟三维杂散损耗的第２１国际基准问题的基础上，提出并建立了以模拟大型变压器铁心低磁钢拉板为背景的三维涡流损耗模型。对该模型低磁钢板及线圈的磁通密度和涡流损耗进行了试验与计算分析，得到了一些有价值的试验和分析结果，为磁场计算和三维涡流损耗分析方法提供了验证手段。     

变压器磁-热耦合计算与局部过热屏蔽措施

针对大型电力变压器涡流损耗及局部过热问题,采用三维有限元涡流场计算得出变压器油箱及夹件的涡流损耗及其分布,进一步采用磁-热耦合方法计算出油箱和夹件温度场分布以及热点温度.在此基础上,分析局部过热问题,找出最热点并采取相应磁屏蔽来降低油箱和夹件涡流损耗及热温升,分析了磁屏蔽结构尺寸对油箱及夹件涡流损耗和最热点温度的影响.采取磁屏蔽措施后,油箱和夹件涡流损耗及热点温度明显降低,有效防止了局部过热现象,为电力变压器的优化设计提供了参考依据.     

钕铁硼永磁电机永磁体涡流发热退磁研究

为了研究永磁体涡流损耗发热对永磁体磁性的影响,应用有限元分析软件对一台发生退磁的500 kW永磁同步电动机的永磁体进行涡流损耗分析.在600 kW永磁同步电机的研制过程中,采取了一些结构改进措施,并对样机永磁体进行了涡流损耗分析和稳态温度场计算.仿真结果表明,涡流损耗发热会导致永磁体退磁,而采取的结构改进措施能够有效减小涡流损耗.样机实验结果表明,新结构永磁同步电动机运行可靠,可为相关电机的设计提供经验.     

复合转子异步电机中磁场的分布特征

用解析法研究了复合转子异步电机中的三维磁场分布。主要结论有，复合转子异步电机中涡流的去磁作用较弱，径向磁密的马鞍形分布不十分明显；转子钢套中的切向电密在靠近端部的某一位置存在极值；从理论上证明了复合转子中不存在径向电流的结论，为近似计算的合理性提供了可靠的理论依据。     

大型变压器线圈涡流损耗的有限元计算

采用线性轴对称正弦稳态场的有限元法对变压器线圈的涡流损耗进行了研究,并对实际产品进行了计算。编制了适用于任意计算场域的自动剖分程序,正弦稳态场的计算程序,涡流损耗的计算程序。     

三相异步电动机变频调速的节能研究

针对电机变频调速的供电电压中含有高次谐波而导致定转子铁芯产生损耗发热的问题进行研究,首先对变频调速系统的各种损耗的产生机理进行理论分析,然后着重研究三相异步电动机的铁损,分析磁滞损耗、涡流损耗的产生原因并建立了准确的数学模型。最后对不同的铁芯材料（纯铁、硅钢片、铁氧体）做定性定量的分析,搭建实验平台验证铁芯材料在不同的交流频率下的损耗变化规律。结果表明普通电机在变频驱动下,硅钢片作为铁芯的电机工作在50-100Hz的工况下、铁氧体作为铁芯的电机工作在1000Hz频率以上、工业纯铁用于直流供电的磁路工况下更为节能。