发变电站母线电流磁场计算与磁屏蔽研究

用镜像法对某水电站母线电流磁场进行了计算，校验了母线电流磁场对该站计算机监控中心的干扰磁场强度。并对工频电流磁场和冲击电流磁场的磁屏蔽特性进行了模拟实验，为工程实际的“抗干扰设计”提供了参考数据。     

现场校准用磁调制式直流电流比较仪磁屏蔽结构仿真研究与设计

直流电流互感器现场校准存在较强的电磁干扰和其他不确定的环境因素,因此现场校准用直流电流标准器不仅需要具有较高的测量准确度,还要具备较强的抗电磁干扰的能力。首先利用ANSYS软件对用于现场校准标准器的磁调制式直流电流比较仪磁屏蔽结构进行了建模仿真,分析了屏蔽层厚度、屏蔽材料的磁导率以及气隙对屏蔽效果的影响。根据仿真结果,完成了直流电流比较仪磁屏蔽结构的设计。其次,通过仿真分别分析了无磁屏蔽结构和有屏蔽结构条件下,母线偏心和邻近外导体所产生的干扰磁场对直流电流比较仪测量准确度的影响。最后,完成了额定参数为5 000 A:5 A的直流电流比较仪样机的研制,并通过测试验证了仿真设计的有效性,所研制的直流电流比较仪整体准确度达到0.005级的应用要求。     

金属板屏蔽小室暂态磁场屏蔽效能的对比测试

介绍了一套测量屏蔽小室暂态磁场屏蔽效能的方法,源磁场为冲击电流在发射线圈中激励产生的暂态磁场,发射线圈和接收线圈同轴平行布置。比较开、关门时金属板小室所带3种可拆卸成型门对雷电波和两种频率的阻尼振荡波磁场的屏蔽效能及关门时侧壁对不同暂态磁场屏蔽效能的结果表明,金属板对不同强度暂态磁场的屏蔽效能基本恒定,不同材料结构的门对不同波形暂态磁场的屏蔽效能相差较大,关门后屏蔽效能会提高很多。     

磁场调制型磁齿轮端部漏磁屏蔽及其试验验证

为降低磁场调制型磁齿轮涡流损耗提高其传动效率,本文提出了一种磁齿轮端部漏磁屏蔽方法,即在磁齿轮内、外磁环的轴向端部安装封闭的硅钢片磁屏蔽环,从而改变磁齿轮端部磁场分布,降低端部周围金属构件产生的涡流损耗。首先建立磁齿轮三维有限元模型,通过研究端部漏磁对磁齿轮转矩的影响确定轴向长度设计值。计算验证结果显示采用该磁屏蔽方法后磁齿轮端部漏磁明显减少。最后通过试验测试发现端部漏磁引起损耗占磁齿轮整体损耗主要部分,验证了该屏蔽方法可以有效减少端部漏磁,提高磁齿轮传动效率。为提高磁齿轮传动性能提供了一种新的思路。     

浅析变压器的磁屏蔽结构

介绍了变压器器身中常用磁屏蔽结构的特点,并进行了对比分析。     

单电流产生的磁场的金属管屏蔽

在分析了对几种不同电流源产生的磁场进行屏蔽的机理的基础上,讨论了单电流产生的磁场的有效屏蔽方法。通过理论推导、边界元数值计算和试验验证表明,两端用低阻抗连接或者良好接地的金属管才能有效地屏蔽单电流产生的磁场,不接地或单端接地的金属管对于这种磁场没有屏蔽作用。     

大电流互感器内磁屏蔽方案的方向性研究

采用物理试验与数值仿真相结合的方法,分析了大电流互感器平衡绕组屏蔽性能的方向性.     

基于解析数值法的配电房母排磁场屏蔽

鉴于室内配电房广泛使用的平板形大电流母排,根据母排实际尺寸、位置参数等构建了其工频磁场分布的计算模型,将解析法与数值分析相结合求得空间各点的磁感应强度,以便于磁场屏蔽效能的研究.考虑了配电房母排普遍采用的两种排列方式,着重讨论第一种排列方式对应三种屏蔽方案的屏蔽效果,经计算得出第三种方案的屏蔽效果较为理想.接着研究第三种方案对应屏蔽材料、屏蔽板和母排间距离、屏蔽板厚度和高度等对屏蔽效能的影响.结果显示通过增大材料的磁导率、增加屏蔽板厚度和高度、减小屏蔽板与母排间距离,屏蔽效能呈明显增大趋势.最后针对上述特征给出了提高屏蔽效能的可行建议,以降低配电房周围的磁污染,从而减小对电子设备的干扰和人体健康的影响.     

牵引变压器漏磁场计算与油箱磁屏蔽优化方案研究

采用有限元数值分析技术对牵引变压器进行三维漏磁场计算,分析了夾件托板开槽以及油箱磁屏蔽对其涡流损耗分布的影响,并对油箱磁屏蔽的结构进行了优化设计。     

基于电流比较仪测试直流互感器误差的方法

本文分析直流互感器的基本结构和测量功能,介绍基于电流比较仪来实现对直流互感器误差的测试方法。电流比较仪采用磁芯零磁通原理对激磁电流进行反馈补偿,其测量准确度理论上可以达到1×10-5。     

汽轮发电机端部三维磁场的解析求解

应用分离变量法,在较好地考虑了电机端部三维复杂结构的情况下,导出了一整套计算端部磁场的公式。编制了计算程序,对QFQS—200—2型汽轮发电机作了实例计算;将计算值与有限元解作了比较,得到了较为令人满意的结果     

Halbach型磁钢的永磁电机气隙磁场解析计算

随着稀土材料价格上涨、永磁电机成本增加,合理的设计Halbach磁体结构,可充分挖掘Halbach永磁电机磁钢的潜力.分析了每极三块的Halbach磁体磁化规律,建立了Halbach型永磁电机气隙磁通密度的解析模型,该解析法计算的气隙磁场与有限元方法计算结果吻合,验证了解析模型的正确性;研究了充磁角度对气隙磁通密度的影响,结合充磁角度传统计算公式,给出了极间有间隔的Halbach磁体充磁角度的计算公式;通过解析模型分析极弧系数和极对数对Halbach永磁电机气隙磁通密度切向分量的基波幅值和波形正弦性畸变率的影响,给出不同极弧系数、充磁方式和极对数时Halbach永磁电机气隙磁场的变化规律.     

轴向磁通永磁同步电机气隙磁场解析计算

针对双定子单转子表面嵌入式轴向磁通永磁同步电机的气隙磁场进行了解析研究。建立了气隙磁场的解析模型,将轴向磁通电机等效成直线电机并建立了等效面电流模型来求解空载工况下的气隙磁场。根据电磁场理论中的唯一性定理,给出了满足泊松方程的边界条件,并将分离变量法应用于泊松方程的解析解来计算电机三相定子电枢绕组作用下的气隙磁场。通过将空载下的气隙磁场与电枢绕组作用下的磁场叠加来预测电机负载工况下的气隙磁场。最后用三维有限元仿真计算结果与解析模型的计算结果相比较,证明了解析法可以有效地计算轴向磁通电机的气隙磁场,为轴向磁通永磁同步电机的解析分析和优化设计提供了基本手段。     

永磁电机气隙磁场分析与磁钢选择

在永磁电机的设计中,为了求出电机的稳态和暂态特性,需要计算电机的磁参数。近年电机界尚存在不同的方法计算磁场问题,作为另一种途径,文中直接从场的角度出发,运用永磁镜象原理,结合电机基本结构,分析了永磁电机气隙磁场的大小及分布,给出了气隙磁场的解析表达式,进而探讨永磁电机磁钢材料及厚度的选择方法。     

空心电抗器的复合被动屏蔽结构的电磁性能分析

针对空心电抗器的漏磁场问题,通过加装多层复合式磁屏蔽装置,对空心电抗器进行磁场屏蔽,以减少目标区域内的磁场强度,达到保护目标区域内操作人员健康和设备安全的目的。在一定频率范围的正弦电流激励下,利用坡印亭定律和麦克斯韦方程推算出空心电抗器屏蔽体涡流损耗和目标观测点的屏蔽效能解析计算公式,并在涡流场中求解不同结构磁屏蔽体各层的涡流损耗和目标区域内观测点的屏蔽效能,并利用有限元仿真,对不同结构磁屏蔽的电磁性能进行评估,从而为复合式被动磁场屏蔽设计提供相应的建议和参考。     

用多极理论分析时谐磁场-载流导体涡流场问题

从低频情况下时谐磁场 -载流导体涡流问题的基本电磁场方程出发 ,利用二维Helmholtz方程、Laplace方程边值问题的多极理论通解 ,推导出用多极理论计算时谐磁场 -载流导体涡流问题的计算公式及相应的强加边界条件 ,给出其计算实施过程 ,并通过实例计算证明该方法的正确性和有效性     

永磁电动机转子偏心空载气隙磁场矢量位解析法

提出了矢量磁位解析法用于分析转子偏心表贴式永磁电动机的空载气隙磁场,该方法适用于内转子偏心和外转子偏心结构.解析模型的求解场域分为气隙区域和转子永磁体区域,两类子区域的矢量磁位拉普拉斯方程或泊松方程根据交界条件建立关联,利用边界摄动理论,通过矢量位解析法求解转子偏心表贴式永磁电动机在定子坐标系下和转子坐标系下的气隙磁通密度表达式,实例计算结果与有限元法分析波形作比较,验证了矢量位解析法的有效性和正确性.     

特高压直流换流站阀厅内部检修大厅磁场屏蔽分析与设计

为控制换流站内输电线路工频电流对阀厅检修大厅内人体、设备、通信系统的干扰,需要在设计时计算检修大厅内的磁场强度,并根据要求设计检修大厅的磁场屏蔽。基于空间坐标矢量公式推导出阀厅内部磁场强度的一般性公式;按照要求对检修大厅进行磁场屏蔽设计;利用软件HFSS模拟验证磁场屏蔽计算方法的正确性。研究结果表明,在检修大厅屏蔽效能要求为40 dB时,大厅侧壁采用5 mm铝质金属板较好;大厅地面采用铜质金属网,网线直径取5 mm,网孔边长取20 mm。     

恒定磁场问题的场范数和局部误差估计

本文在保证泊松方程混合边值问题弱解存在、唯一的Hilbert空间V_1上,讨论了恒定磁场有限元自适应过程中场范数的使用;给出了Neumann问题有限元求解的一种方式;并且对恒定磁场问题,基于线性插值有限元解的几种局部误差估计,进行了分析和比较。     

用于线性Hall检测的正弦化气隙磁场优化设计

转子位置检测是高精度伺服驱动系统中的一个重要环节。在所研制的微小型驱动单元中,采用线性HALL元件进行正弦化气隙磁场检测。文中建立了气隙磁场计算模型,研究了各种结构参数对磁场正弦性的影响,最后得到了不同磁极个数时永磁体最佳参数的简明规律,为工程实践提供了有价值的参考。