平动式啮合电机的非线性等效磁路模型 被引量：13

1

作者 徐强 廖启征 +1 位作者 魏世民 黄昔光 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期126-131,共6页

针对平动式啮合电机独特的运行原理和磁场分布,建立了适合对该电机运行性能进行分析的非线性等效磁路模型。该模型借用磁力线和等磁位线互换的方法,将磁力线分布不均匀的磁通管引入到模型中,在对电机磁场分布不均和磁路局部饱和现象进... 针对平动式啮合电机独特的运行原理和磁场分布,建立了适合对该电机运行性能进行分析的非线性等效磁路模型。该模型借用磁力线和等磁位线互换的方法,将磁力线分布不均匀的磁通管引入到模型中,在对电机磁场分布不均和磁路局部饱和现象进行有效处理的同时,减少了模型中磁通管单元的数量,使模型简化并兼顾了求解精确度。在该模型的基础上,推导了电机绕组满足的以绕组磁链为状态变量的微分方程,建立了电机稳态运行分析的数学模型。对样机单相导通状态下的稳态运行特性进行了仿真分析,其结果与非线性磁参数法所得结果相吻合,表明该模型可以作为平动式啮合电动机性能分析和优化设计的有效手段。 展开更多

关键词 平动式啮合电动机 等效磁路法 非线性模型 稳态特性 非线性磁参数法

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无刷双馈电机运行特性的等效磁网络分析法 被引量：8

2

作者 韩力 韩雪峰 +1 位作者 欧先朋 Youguang GUO 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期27-34,共8页

无刷双馈电机(BDFM)结构特殊,磁场调制机理复杂,目前尚缺少有效工具可快速而准确地对其运行特性进行分析。为此,根据磁网络的基本概念,结合笼型转子BDFM的结构特点并考虑铁心饱和与转子旋转的影响,阐述了笼型转子BDFM等效磁网络的建模方... 无刷双馈电机(BDFM)结构特殊,磁场调制机理复杂,目前尚缺少有效工具可快速而准确地对其运行特性进行分析。为此,根据磁网络的基本概念,结合笼型转子BDFM的结构特点并考虑铁心饱和与转子旋转的影响,阐述了笼型转子BDFM等效磁网络的建模方法;在此基础上,建立了一个笼型转子BDFM样机的动态磁网络模型,利用回路法对其进行求解,进而得到并分析了BD-FM在多种不同工况下的运行特性;最后,将动态磁网络模型的分析结果与有限元分析结果和样机实验数据进行了对比。结果表明,笼型转子BDFM动态磁网络模型在保证准确性的前提下,计算速度与有限元法相比明显提升,为分析笼型转子BDFM的运行特性提供了新思路。 展开更多

关键词 无刷双馈电机 等效磁网络 回路法 运行特性

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间隔排布型盘式磁力耦合器的输出转矩特性分析 被引量：3

3

作者 杨超君 朱继伟 +3 位作者 朱莉 杭天 丁逸飞 王剑 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2023年第1期180-184,189,共6页

针对间隔排布型盘式磁力耦合器的输出转矩特性问题,在考虑感应电流产生的感应磁场对原磁场影响的基础上,运用等效磁路法,建立其磁路计算模型,引入卡特系数,推导磁力耦合器的输出转矩公式。运用有限元模拟获得磁力耦合器的磁场分布、转... 针对间隔排布型盘式磁力耦合器的输出转矩特性问题,在考虑感应电流产生的感应磁场对原磁场影响的基础上,运用等效磁路法,建立其磁路计算模型,引入卡特系数,推导磁力耦合器的输出转矩公式。运用有限元模拟获得磁力耦合器的磁场分布、转矩变化曲线和机械特性曲线,分析感应磁场对原磁场的影响,并确定了最大转矩处的转差率不随耦合器气隙的改变而改变。最后,搭建试验平台,进行磁力耦合器的输出转矩测量试验。研究表明,最大转矩点的转速差不随气隙厚度的变化而变化;转速差小于120 r/min时,试验结果与理论计算结果、仿真结果基本一致,进一步验证间隔排布型盘式磁力耦合器输出转矩模型的准确性。 展开更多

关键词 间隔排布型盘式磁力耦合器 等效磁路法 感应磁场 磁场分布 转矩变化曲线 机械特性曲线

原文传递

永磁球形电机定子绕组的永磁体模型及磁场分析 被引量：5

4

作者 李斌 刘超 +1 位作者 李洪凤 李桂丹 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1024-1029,共6页

采用等效磁网络法分析了永磁球形电机定子磁场.在永磁体的体电流模型基础上,推导了电流密度与永磁体磁化强度的关系,得到了定子绕组的永磁体模型.在此基础上,在柱坐标下对分析模型进行剖分,并将不同磁场边界条件表达为磁阻单元对应节点... 采用等效磁网络法分析了永磁球形电机定子磁场.在永磁体的体电流模型基础上,推导了电流密度与永磁体磁化强度的关系,得到了定子绕组的永磁体模型.在此基础上,在柱坐标下对分析模型进行剖分,并将不同磁场边界条件表达为磁阻单元对应节点或支路的不同状态,建立了永磁球形电机定子绕组磁场的二维等效磁网络模型.推导了各单元磁阻及磁动势的表达式,并利用平均磁能法求得了磁通密度在空间的分布.结果表明,定子绕组近场和远场具有不同的分布特征,远场时磁通密度小且变化相对平缓.通过与有限元法的析结果比较可知,相对误差均在6%左右,证明了所提方法具有较好的计算精度. 展开更多

关键词 永磁球形电机 定子磁场 等效磁网络法 永磁体模型

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电脑横机织针的磁驱动设计与建模 被引量：6

5

作者 张成俊 游良风 +2 位作者 左小艳 张弛 朱里 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期180-185,共6页

减少电脑横机在编织过程中的发热、振动和断针,提出一种利用电磁铁阵列驱动永磁体织针的非接触式的织针驱动方法,同时设计了织针与驱动分离的新型磁驱动横机结构。通过将电磁铁阵列中的铁芯、永磁、气隙等元素等效为磁阻和磁势,建立了... 减少电脑横机在编织过程中的发热、振动和断针,提出一种利用电磁铁阵列驱动永磁体织针的非接触式的织针驱动方法,同时设计了织针与驱动分离的新型磁驱动横机结构。通过将电磁铁阵列中的铁芯、永磁、气隙等元素等效为磁阻和磁势,建立了电磁阵列驱动永磁织针的等效磁路模型,分析了电磁铁阵列在水平往复移动时的等效磁路模型的磁通量,推导出永磁织针在电磁铁阵列不同位移条件下的磁力模型,计算织针在不同条件下的受力数值,并利用Maxwell电磁仿真软件对磁驱动模型进行了仿真。结果表明:将等磁路模型和仿真模型的数据进行了比对和分析,验证了电磁铁阵列式的织针磁驱动等效磁路模型的正确性。 展开更多

关键词 电脑横机 永磁织针 电磁驱动 等效磁路法 Maxwell仿真

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基于电磁多次耦合的盘式磁力耦合器转矩分析

6

作者 杨超君 王剑 +2 位作者 杭天 戚玉堂 汪奥 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2024年第3期163-169,共7页

针对提高盘式磁力耦合器电磁转矩计算精度的问题,引入了多次电磁耦合的等效磁路法,运用安培定律考虑感应电流产生的感应磁场对原磁场的影响,电磁耦合后的磁场产生新的感应电流,新的感应电流又会影响气隙磁场,以此不断循环进行电磁多次... 针对提高盘式磁力耦合器电磁转矩计算精度的问题,引入了多次电磁耦合的等效磁路法,运用安培定律考虑感应电流产生的感应磁场对原磁场的影响,电磁耦合后的磁场产生新的感应电流,新的感应电流又会影响气隙磁场,以此不断循环进行电磁多次耦合直至耦合后的气隙磁通达到精度要求,考虑到三维端部效应,引入Russell-Norsworthy系数对电磁转矩进行修正,最后得到电磁转矩表达式,并将未耦合和多次耦合后电磁转矩的值进行对比;然后通过有限元模拟软件得到磁力耦合器的电磁转矩和机械特性曲线;最后,搭建传动试验平台对电磁转矩进行测量,所得试验结果与理论计算结果、仿真结果较为一致,表明所提出的电磁转矩分析模型的正确性,为进一步研究实心盘式磁力耦合器的传动特性提供参考。 展开更多

关键词 盘式磁力耦合器 电磁转矩 电磁多次耦合 等效磁路法 感应磁通

原文传递

基于电磁多次耦合的盘式磁力耦合器转矩分析

7

作者 杨超君 王剑 +2 位作者 杭天 戚玉堂 汪奥 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2024年第4期146-152,共7页

针对提高盘式磁力耦合器电磁转矩计算精度的问题,引入了多次电磁耦合的等效磁路法,运用安培定律考虑感应电流产生的感应磁场对原磁场的影响,电磁耦合后的磁场产生新的感应电流,新的感应电流又会影响气隙磁场,以此不断循环进行电磁多次... 针对提高盘式磁力耦合器电磁转矩计算精度的问题,引入了多次电磁耦合的等效磁路法,运用安培定律考虑感应电流产生的感应磁场对原磁场的影响,电磁耦合后的磁场产生新的感应电流,新的感应电流又会影响气隙磁场,以此不断循环进行电磁多次耦合直至耦合后的气隙磁通达到精度要求,考虑到三维端部效应,引入Russell-Norsworthy系数对电磁转矩进行修正,最后得到电磁转矩表达式,并将未耦合和多次耦合后电磁转矩的值进行对比;然后通过有限元模拟软件得到磁力耦合器的电磁转矩和机械特性曲线;最后,搭建传动试验平台对电磁转矩进行测量,所得试验结果与理论计算结果、仿真结果较为一致,表明所提出的电磁转矩分析模型的正确性,为进一步研究实心盘式磁力耦合器的传动特性提供参考。 展开更多

关键词 盘式磁力耦合器 电磁转矩 电磁多次耦合 等效磁路法 感应磁通

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基于等效磁路法的平动式啮合电动机静态转矩求解 被引量：3

8

作者 徐强 廖启征 +1 位作者 魏世民 黄昔光 《北京化工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期76-81,共6页

阐述了平动式啮合电动机的结构和工作原理并采用等效磁路法建立了平动式啮合电动机的准线性分析模型。通过分析电机二维磁场分布和考虑电机特殊的电磁结构,提出了用三种磁通管单元来近似磁场分布,并借用磁力线和等磁位线互换的方法,将... 阐述了平动式啮合电动机的结构和工作原理并采用等效磁路法建立了平动式啮合电动机的准线性分析模型。通过分析电机二维磁场分布和考虑电机特殊的电磁结构,提出了用三种磁通管单元来近似磁场分布,并借用磁力线和等磁位线互换的方法,将磁力线分布不均匀的磁通管引入到分析模型中,有效的处理了平动式啮合电动机中的磁场分布不均匀和磁路局部饱和,使分析模型得到简化并兼顾了求解精度。其静态转矩计算结果与有限元结果相吻合,验证了分析模型的合理性和准确性,表明该模型可以作为平动式啮合电动机结构优化设计的有效分析手段。 展开更多

关键词 平动式啮合电动机 等效磁路法 准线性模型 磁通管 静态转矩

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永磁电机永磁体涡流损耗的研究进展 被引量：3

9

作者 李洪凤 韩冰 崔忠宝 《微特电机》 北大核心 2017年第4期87-92,共6页

近年来,永磁电机因其结构简单、运行可靠、效率高等优点发展迅速,在许多领域得到广泛研究和应用。但稀土材料的永磁电机永磁体的涡流损耗一直是其设计的关键性问题。分别概述了有限元法、等效磁路法和解析法在永磁体涡流损耗分析中的起... 近年来,永磁电机因其结构简单、运行可靠、效率高等优点发展迅速,在许多领域得到广泛研究和应用。但稀土材料的永磁电机永磁体的涡流损耗一直是其设计的关键性问题。分别概述了有限元法、等效磁路法和解析法在永磁体涡流损耗分析中的起源、发展演变和最新应用情况,对比分析了各自的优缺点,并介绍了解析法在永磁球形电机永磁体涡流损耗计算中的应用,最后总结展望了3类计算方法的主要发展方向。 展开更多

关键词 永磁电机 涡流损耗 有限元法 等效磁路法 解析法

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新型聚磁式永磁涡流耦合器及其电磁特性分析 被引量：2

10

作者 陶前程 林鹤云 +2 位作者 李毅搏 王克羿 李亚 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1164-1169,共6页

提出了一种新型聚磁式永磁涡流耦合器(FCPM-ECC),通过在永磁转子内设置磁障以减少漏磁、增强聚磁效应,从而提高永磁体利用率和耦合器的输出转矩.基于等效磁路法(MEC)建立了FCPM-ECC的解析模型,在此基础上推导其涡流和电磁转矩表达式,并... 提出了一种新型聚磁式永磁涡流耦合器(FCPM-ECC),通过在永磁转子内设置磁障以减少漏磁、增强聚磁效应,从而提高永磁体利用率和耦合器的输出转矩.基于等效磁路法(MEC)建立了FCPM-ECC的解析模型,在此基础上推导其涡流和电磁转矩表达式,并通过3D有限元法(FEA)验证了解析模型的准确性.此外,研究了永磁体极数、永磁体厚度、永磁内转子铁芯厚度和磁障尺寸等参数变化对FCPM-ECC转矩提升程度的影响,并总结了不同永磁体厚度下磁障尺寸参数选取的一般规律.研究表明,所提出的新型聚磁式结构可以显著减小永磁体的漏磁,进而提高耦合器的输出转矩.与传统内置永磁式涡流耦合器(IPM-ECC)相比,在永磁体用量相等的情况下,采用该聚磁式结构可将输出转矩提升17. 1%. 展开更多

关键词 电磁分析 有限元分析 聚磁效应 等效磁路法 永磁涡流耦合器

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平动式啮合电动机优化设计方法 被引量：1

11

作者 李瑞华 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期65-70,共6页

针对平动式啮合电动机在结构设计上缺乏理论指导,物理样机性能低下的问题,利用等效磁路法和能量关系,提出了基于电动机效率与磁极结构参数的优化设计方法。在给定磁极几何参数、功率与转速条件情况下进行了算例优化计算分析,并将优化计... 针对平动式啮合电动机在结构设计上缺乏理论指导,物理样机性能低下的问题,利用等效磁路法和能量关系,提出了基于电动机效率与磁极结构参数的优化设计方法。在给定磁极几何参数、功率与转速条件情况下进行了算例优化计算分析,并将优化计算结果应用在新型平动式啮合电动机结构参数设计与制作中。物理样机试验结果表明:忽略机械传动机构损耗后测得的样机最大效率与理论设计结果较为接近,且经过参数优化的平动式啮合电动机与未经优化设计的平动电动机相比,在效率、转矩及转矩重量比上有较大提升,尤其在功率密度上增加了15～20倍,试验结果表明了该优化设计算法的有效性。 展开更多

关键词 平动式啮合电动机 优化设计 等效磁路法 结构参数 效率 功率密度

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轴向电磁轴承多自由度承载力理论与实验研究

12

作者 张云鹏 高术宁 +2 位作者 刘淑琴 李红伟 薛博文 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期55-63,共9页

为了实现磁悬浮轴承系统的微型化,对轴向电磁轴承的多自由度承载力进行理论与实验研究。基于轴向磁轴承气隙磁通空间分布,利用分割磁场法建立磁路模型,由虚位移法得到轴向和径向承载力的数学表达式。借助有限元仿真软件,得到轴向磁轴承... 为了实现磁悬浮轴承系统的微型化,对轴向电磁轴承的多自由度承载力进行理论与实验研究。基于轴向磁轴承气隙磁通空间分布,利用分割磁场法建立磁路模型,由虚位移法得到轴向和径向承载力的数学表达式。借助有限元仿真软件,得到轴向磁轴承气隙磁感应强度与磁场空间分布。在搭建的磁轴承三维力学测量平台上,实验测量了轴向磁轴承的轴向与径向承载力,分析总结了多自由度承载力随电流、轴向位移和径向位移的变化规律,结合理论与仿真结果,分析了结构参数变化导致气隙磁场分布变化,进而改变轴向与径向承载力的物理机理,为轴向磁轴承实现多自由度悬浮研究提供了参考依据。 展开更多

关键词 磁轴承 等效磁路 轴向力 径向力 有限元法

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凸极同步电机非均匀气隙磁导的计算 被引量：5

13

作者 陈晓刚 赵荣详 +1 位作者 黄进 许大中 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第1期15-17,64,共4页

在简要介绍了等效磁路法模型进行电机仿真分析的方法后，对气隙非均匀的凸极同步电机的定子齿与转子齿之间的气隙磁导计算方法进行了分析与研究，推导出了在任意转子机械角位移下的气隙磁导及其对角位移的一阶和二阶导数的计算方法。文... 在简要介绍了等效磁路法模型进行电机仿真分析的方法后，对气隙非均匀的凸极同步电机的定子齿与转子齿之间的气隙磁导计算方法进行了分析与研究，推导出了在任意转子机械角位移下的气隙磁导及其对角位移的一阶和二阶导数的计算方法。文中给出了一个计算实例。 展开更多

关键词 气隙 磁导 计算 凸极同步电机

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大功率盘式磁力离合器结构参数敏感度分析 被引量：1

14

作者 陈克鑫 曲盛楠 +1 位作者 闫泽 战庆欣 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期101-107,共7页

为了解决500 kW级磁力离合器安装体积大、挂重大的问题,结合等效磁路法和有限元方法,对影响其电磁特性的主要结构参数进行敏感度分析.基于等效磁路方法,建立磁力离合器理论模型,分析结构参数对其电磁特性的影响.根据扇形和矩形永磁体的... 为了解决500 kW级磁力离合器安装体积大、挂重大的问题,结合等效磁路法和有限元方法,对影响其电磁特性的主要结构参数进行敏感度分析.基于等效磁路方法,建立磁力离合器理论模型,分析结构参数对其电磁特性的影响.根据扇形和矩形永磁体的结构特征及电磁特性,确定永磁体形状的一般选取原则.针对永磁体极对数和占空比、导体盘温升、材料以及导体转子尺寸等主要参数对磁力离合器转矩特性的影响也进行了详细分析.结果表明:结构参数和磁导率主要影响磁路中各元素的磁阻和气隙磁场;导体盘电导率降低1.0×10^7 S/m,临界转差率增大约0.02;改变单一参数不能大幅提高磁力离合器的最大输出转矩,各参数之间互相影响,共同决定磁力离合器的输出特性. 展开更多

关键词 磁力离合器 敏感度分析 等效磁路法 电磁分析 有限元分析 结构参数

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一种新型混合励磁爪极发电机的建模和计算 被引量：34

15

作者 王群京 陈军 +1 位作者 姜卫东 吴立建 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期67-70,76,共5页

提出了一种具有混合励磁结构的爪极发电机的原理和模型。混合励磁爪极发电机是由永磁体和励磁线圈共同产生电机磁场的一种发电机,较之传统的电励磁爪极发电机,具有效率高、电机低速性能好、集线圈励磁的电压调节性能和高功率密度的优点... 提出了一种具有混合励磁结构的爪极发电机的原理和模型。混合励磁爪极发电机是由永磁体和励磁线圈共同产生电机磁场的一种发电机,较之传统的电励磁爪极发电机,具有效率高、电机低速性能好、集线圈励磁的电压调节性能和高功率密度的优点,具有很好的研究前景和使用价值。但是,长期以来由于其结构和磁路的复杂、不规则性,又是典型的三维磁场特性,国内外对于这种新型电机的专题研究尚缺乏理论上的系统分析,文章和论著都较少。该文采用经典的从磁通管方法入手的等效磁网络法结合有限元法,通过分析、计算电机各部分磁导,构成爪极电机的三维等效磁网络,并采用三维有限元法计算了电机的自感,给出了相关的计算结果,以供设计人员参考。 展开更多

关键词 混合励磁爪极发电机 建模 计算 等效磁网络 有限元法

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混合电磁结构磁性部分元等效电路建模技术的解析及实验研究 被引量：3

16

作者 潘启军 马伟明 +3 位作者 赵治华 孟进 张磊 张向明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第21期128-134,共7页

磁性材料在电磁结构中广泛应用,而传统(标准)部分元等效电路(partial element equivalent circuit,PEEC)方法对包含磁性材料的各种结构进行分析时已无能为力。针对基于几何平均距离和空间磁介质均匀化处理的新型磁性PEEC建模方法(magnet... 磁性材料在电磁结构中广泛应用,而传统(标准)部分元等效电路(partial element equivalent circuit,PEEC)方法对包含磁性材料的各种结构进行分析时已无能为力。针对基于几何平均距离和空间磁介质均匀化处理的新型磁性PEEC建模方法(magnetic PEEC,MagPEEC),该文提出使用同轴电缆解析计算以及大型钢板耦合与邻近效应实验对该建模方法进行验证。利用解析法对给定同轴电缆单位长度电阻与电感参数进行了计算,并将计算结果与由MagPEEC建模计算的结果进行了比较;分大型舰船钢板差模回路耦合和共模回路耦合干扰两种情况,对MagPEEC建模计算的耦合阻抗进行了实验验证;利用所研制的钢板地电流测量装置在钢板中部进行测量,并将测量结果和MagPEEC理论计算的结果进行比较,从而实现金属壳体地电流测量和MagPEEC理论计算方法的直接验证。利用该文所提供的解析方法和3种实验方法,对MagPEEC建模技术进行了充分证明,为MagPEEC建模技术的推广使用奠定了基础。 展开更多

关键词 磁性部分元等效电路 解析方法 差模回路耦合 共模回路耦合 邻近效应

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新型永磁偏置轴向磁轴承的磁力特性 被引量：22

17

作者 刘虎 房建成 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期167-174,共8页

研究一种集成转子径向扭转与轴向平动控制功能的新型永磁偏置轴向磁轴承的磁力特性,以解决磁轴承系统的轴向尺寸和精度之间的矛盾。采用等效磁路法进行磁轴承的磁路建模,在建立磁极气隙表达式的基础上采用积分型方法进行磁阻计算以提高... 研究一种集成转子径向扭转与轴向平动控制功能的新型永磁偏置轴向磁轴承的磁力特性,以解决磁轴承系统的轴向尺寸和精度之间的矛盾。采用等效磁路法进行磁轴承的磁路建模,在建立磁极气隙表达式的基础上采用积分型方法进行磁阻计算以提高计算精度,并根据磁路模型给出磁轴承磁力的积分型计算公式,得到轴向磁轴承闭环系统的磁力特性曲线。对某飞轮用磁轴承系统的分析表明:磁轴承磁力与磁极气隙和控制电流间具有良好的线性关系,且各控制通道近似解耦,与典型磁轴承结构相比,利于磁轴承系统控制精度的提高和轴向尺寸的减小,适用于磁悬浮飞轮系统。 展开更多

关键词 轴向磁轴承 永磁偏置 磁力特性 等效磁路 积分型方法

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