永磁悬浮回转系统的回转特性研究

针对一种永磁悬浮回转系统的回转特性进行分析。介绍了永磁悬浮回转系统的结构和铁球的回转原理,并在此基础上用实验验证回转的盘状永磁铁的磁场特性和铁球表面的磁化特性。将盘状永磁铁布置成三种不同的方式,通过对比分析铁球的回转速度来验证影响其回转特性的因素,以得到永磁铁的相对最优布置方式。上述研究及结果为永磁悬浮回转系统的进一步实验验证提供理论基础及参考。     

High—T_c Superconductive Vehicle for Maglev Model

高温超导体与永磁体相互作用下的稳定磁悬浮被认为是高温超导应用最有希望的应用领域,中德合作成功地研制了当今世界规模最大的高温超导磁浮列车模型,本文介绍了高温超导磁悬浮的原理,以及该模型磁浮车体的设计考虑和制造详情,车重２０ｋｇ,轨道长１１．２ｍ,车体与轨道间隙７ｍｍ,车速１．８ｍ／ｓ,可持续演示３０ｍｉｎ。     

悬挂式永磁悬浮系统的悬浮特性研究

为了实现超洁净空间的物料传送,磁悬浮技术已被应用于无尘传送装置的开发中.采用永磁铁及直线驱动器提出了一种悬挂式永磁悬浮系统.基于该永磁悬浮装置的结构及悬浮原理,建立系统的动力学模型.利用系统的动力学模型,对该系统的能控性及能观性进行分析.采用MATLAB及PD控制方法对悬浮系统进行悬浮仿真及特性分析,并利用永磁悬浮实验装置进行悬浮实验研究.     

高速切削机床中的磁轴承

高效化是机械制造的永恒主题之一。本文简介了高速切削的理论依据及其优点，分析了磁悬浮轴承的原理、特点以及磁浮轴承在高速切削机床上的应用情况，从而说明了磁浮轴是高速切削机床最理想的轴承之一。     

永磁悬浮磁力驱动装置的零功率特性优化设计

根据永磁悬浮磁力驱动装置的磁势周期性变化规律,结合其特有的结构,在保证提供的悬浮力满足实验条件的基础上,以装置中电机轴上的扭矩趋于零作为优化设计的目的,对该永磁悬浮磁力驱动装置进行结构上的优化设计,建立了优化后装置的仿真模型,并采用有限元方法计算不同优化条件下,磁力驱动装置的零功率特性及驱动力特性。对比分析结果表明:经过两次优化设计后的装置与原装置相比,负载转矩明显减小,已经达到了零功率特性优化设计的要求。     

基于伪微分反馈控制的磁悬浮工作台悬浮稳定性的研究

在分析电磁悬浮力的基础上,建立了磁浮进给系统的单铁悬浮数学模型.由于系统具有非线性和参数不确定性,对所建立的单铁悬浮数学模型在平衡点附近进行了线性化处理,获得系统的状态方程和传递函数.在此基础上,分析比较了PID控制系统和PDF控制系统的抗干扰能力,利用MATLAB对这两种控制算法进行了仿真,从而为解决混合悬浮系统稳定性问题提供了一种理论依据.     

锥形混合磁悬浮轴承的研究

介绍一种新型锥形混合磁悬浮轴承工作原理，导出了锥形混合磁悬浮轴承的结构参数的设计计算理论，最后得出结论锥形混合磁悬浮轴承具有较大承载力、定位性好等特点。     

YBCO超导块材磁浮力的测试与分析

超导磁悬浮力（F^→）是YBCO超导块材应用研究的重要性能参数之一。影响其值大小的因素不仅与超导体的临界电流密度（Jc）、超导块的直径（r）和永磁体在超导体附近磁场梯度（dH／dZ）有关，也与测试方法有密切的联系。本研究测试了磁浮力与磁铁和样品的间距及磁浮力随保留时间的变化曲线。实验结果表明，磁铁在距样品5mm停留时，磁浮力随着保留时间的延长总的变化趋势是降低的，但逐渐趋于稳定，在30min后，样品磁浮力每10min内衰减率小于1％。     

主动磁悬浮支承系统的建模与电磁设计研究

介绍了主动磁悬浮支承系统的工作原理,建立了系统的力学方程和电学方程,对一种基于E型结构电磁铁的磁悬浮支承系统进行了电磁铁电磁参数设计的理论分析和实例计算,并利用ANSYS软件完成了该E型电磁铁的二维电磁场有限元校验。在此基础上,根据所设计的四自由度磁悬浮支承实验样机,阐述了磁悬浮支承系统的数控系统结构组成,并完成了悬浮实验测试。实验验证了该样机理论设计的正确性,为磁悬浮支承系统的进一步设计提供参考。     

可控磁路式永磁悬浮系统的模糊鲁棒控制

针对可控磁路式永磁悬浮系统多变量强耦合、非线性等特点,根据模糊PID控制器的设计思想,设计了一种基于鲁棒控制的模糊鲁棒控制器,可以在线调整控制器各参数。将该控制器与原鲁棒控制器进行仿真分析对比,结果表明该控制器可以使系统具有良好的鲁棒稳定性,实现系统对位移信号的跟踪和对外部扰动的抑制,适应被控对象的非线性和时变性,满足该悬浮系统的性能要求,与鲁棒控制器相比提高了系统的动态性能。     

高温超导YBCO块材临界电流密度与悬浮力磁滞的关系

高温超导磁悬浮车系统利用处于超导态的高温超导块材与永磁轨道相互作用产生的钉扎力使磁悬浮车稳定地悬浮于永磁轨道上方,块材的性能决定了悬浮力的磁滞特性。利用数值计算的方法计算悬浮于永磁轨道上方的YBCO块材的悬浮力,分析了临界电流密度与悬浮力磁滞及最大悬浮力的关系。结果表明,块材悬浮力磁滞随着临界电流密度的增加而减小,当临界电流密度增加到一定程度,悬浮力磁滞消失;块材最大悬浮力随临界电流密度的增加而增加,当临界电流密度增加到一定程度,最大悬浮力趋于饱合。     

真空管道高温超导侧挂悬浮旋转运动系统改进

侧挂式磁悬浮回转系统拥有两根具有单磁场峰值的永磁轨道。在环形真空管道中,该系统的磁悬浮车可以在6 mm悬浮间隙下达到80 km/h的运行速度。在不大幅改变整体结构的条件下,探讨了一种增大系统运行速度的途径。通过将2个平行的永磁轨道合并成1个具有三磁场峰值的单轨,将显著增强系统的悬浮力,从而有望提高系统的运行速度。然而车体质量的增加将抵消悬浮力增加带来的效应。综合评估二者的影响,结果表明,相比较于具有单磁峰的双轨,具有三磁场峰值的单轨能让系统获得更高的运行速度。并且,对于三磁峰单轨系统,其最大运行速度随超导块数量的增加而增加。相比较于单峰磁轨而言,当超导块列数为17时,三峰磁轨系统的运行速度可以增大8.2%。     

高温超导块材与永磁体组成的混合磁悬浮

针对高温超导磁悬浮交通应用,提出了一种有别于目前常用的仅通过车载高温超导块材与永磁轨道间的磁斥力实现悬浮的混合悬浮,该悬浮方式通过车载永磁体与永磁轨道的作用为悬浮系统提供导向力,由于避免了磁滞效应而使导向可回复区间增大,进而提高系统的导向能力,有助于增大系统的曲线通过与抗干扰能力,同时永磁轨道下部空间磁场的利用也进一步提高了系统的悬浮能力。基于系统静态刚度的计算,现有高温超导磁悬浮系统双轨每米的悬浮重量仅为混合悬浮的40%,可回复导向力不到混合悬浮中车载永磁体与永磁轨道间稳定导向力的70%。混合悬浮为高温超导磁悬浮的重载应用提供了一种途径。     

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 本文综合报道NdFeB永磁体在加工制作过程中至关重要的织构与微结构参数的X射线衍射分析方法。主要内容有:磁取向与晶体学织构关系（包括取向度的研究）；合金中物相含量的Rietveld分析；晶粒大小的测定。这些分析方法对于NdFeB永磁体的研制与开发具有重要的实用价值。     

基于ANSYS的幅向取向磁环压制模具设计

设计了一种通过NdFeB永磁体环产生幅向取向磁场的压制模具,利用Solidworks软件构建模型,采用ANSYS软件分析了压制模具型腔部分的磁场分布。结果表明,通过ANSYS仿真分析,选择了合理的模具材料和尺寸以及NdFeB永磁体环扇形磁体数目。     

烧结NdFeB永磁体的热浸镀铝工艺研究

对比多种提高NdFeB永磁体抗氧化性的方法,提出将热浸镀铝技术应用于NdFeB永磁体的防护。通过对镀层结构、镀层与基体的结合力及镀层相进行分析,结果表明：在NdFeB永磁体表面热浸镀铝,镀层与基体之间可形成良好的冶金结合,从本质上提高了镀层的结合强度;同时,通过对热浸镀铝NdFeB的抗氧化性进行分析,表明铝镀层在氧化环境中不仅能起到阳极保护作用,还可形成钝化膜,实现了对基体的双重保护。     

超导块材磁体在高温超导磁悬浮车系统中的两种潜在应用

研究了超导块材磁体在高温超导磁悬浮车系统中的2种潜在应用。高温超导YBCO块材经过Lakeshore恒磁场充磁机充磁之后,利用高温超导磁悬浮测试装置研究了其在永磁轨道上方的悬浮和导向性能;实验发现2种不同充磁方向励磁的块材磁体表现出明显不同的行为,其中一种对悬浮力帮助比较大,另一种则对导向力帮助比较大。这一结果可以为某些特殊需求(如重载、弯道运行等)的高温超导磁悬浮车系统设计提供一定的实验依据。     

烧结NdFeB永磁材料腐蚀与防护的研究现状及挑战

烧结NdFeB永磁材料的腐蚀敏感性限制了其在复杂工况下的应用,提高磁体的抗腐蚀能力和开发优异的防护涂层是领域发展的重点方向。尽管针对长寿命NdFeB磁体的探索已经做了大量工作,但是从技术工艺到基础理论,系统地研究NdFeB磁体的腐蚀问题仍然比较少,这一方面是由于材料腐蚀与防护的基础研究滞后于磁性能方面的研究工作,另一方面还与市场对材料品质要求的不断提高及多样化需求有较大关系。本文综述了耐蚀烧结NdFeB永磁材料的最新研究成果,包括影响腐蚀的因素、提高磁体耐蚀性能的基础理论及方法、表面防护战略的基本框架及工程应用中的关键技术;最后,展望了未来前景并分析了面临的挑战,期望为今后的发展指明方向。     

Relating atomic local structures and Curie temperature of NdFeB permanent magnets:an X-ray absorption spectroscopic study

Relationship between atomic local structures and Curie temperature of NdFeB permanent magnets was investigated semi-quantitatively using synchrotron radiation technique. Fe K-edge X-ray absorption spectroscopy(XAS) was employed to study the local structure of Fe atoms for samples before and after doping Dy, Tb or Gd. It is found that the bond lengths and coordination numbers are changed. Thus, the exchange interaction between Fe atoms increases with Dy, Tb or Gd doping, resulting in the improvement of Curie temperature of NdFeB permanent magnets. The doping effect is proven by experimental measurement of the magnetic properties. Microstructural characterization using scanning electron microscopy(SEM) was also used to further analyze the effect of different rare earth elements doping on Curie temperature of NdFeB permanent magnets.     

钕铁硼永磁材料的生产应用及发展前景

为了探讨钕铁硼永磁材料的发展前景,发现行业存在的问题,对钕铁硼永磁材料生产和应用现状进行了分析.结果表明,钕铁硼永磁材料将进入一个崭新的发展阶段,应用前景广阔.