目前电磁超声换能器(electromagnetic acoustictransducer,EMAT)建模方法中存在有限元法计算时间较长,解析法建模不完整的问题。通过将圆柱永磁体等效为电流环并采用截断区域特征函数展开(truncated region eigen-function expansion,TR...目前电磁超声换能器(electromagnetic acoustictransducer,EMAT)建模方法中存在有限元法计算时间较长,解析法建模不完整的问题。通过将圆柱永磁体等效为电流环并采用截断区域特征函数展开(truncated region eigen-function expansion,TREE)方法,建立螺旋线圈EMAT完整解析模型,得到涡流、磁场、力场和线圈阻抗的表达式。随后以铝板探伤为背景,应用该模型分析静磁场及其产生的洛伦兹力分布规律,得到永磁体直径是线圈的1.5～2倍,厚度与其直径相等的设计原则;对比分析静磁场洛伦兹力和交变磁场洛伦兹力的频率、大小和分布规律。最后,结合有限元法和实验验证了模型和分析结果的有效性。展开更多
在永磁电机设计中,永磁体(permanent magnet,PM)作为励磁磁源,其结构、尺寸直接影响电机的性能。进化策略(evolution strategies,ES)是一类仿效自然选择和基因突变的智能优化算法,具有适应性广、鲁棒性好、适用于并行计算等优点。该文...在永磁电机设计中,永磁体(permanent magnet,PM)作为励磁磁源,其结构、尺寸直接影响电机的性能。进化策略(evolution strategies,ES)是一类仿效自然选择和基因突变的智能优化算法,具有适应性广、鲁棒性好、适用于并行计算等优点。该文将ES引进到永磁电机PM结构的优化设计中,并将有限元分析(finite element analysis,FEA)与ES相结合进行优化设计。以一台8.5 k W的轮毂电机作为优化对象,通过联合ES和FEA对PM结构尺寸进行优化,轮毂电机的齿槽转矩有效减小了81.7%,平均电磁转矩增大了5.3%。展开更多
文摘目前电磁超声换能器(electromagnetic acoustictransducer,EMAT)建模方法中存在有限元法计算时间较长,解析法建模不完整的问题。通过将圆柱永磁体等效为电流环并采用截断区域特征函数展开(truncated region eigen-function expansion,TREE)方法,建立螺旋线圈EMAT完整解析模型,得到涡流、磁场、力场和线圈阻抗的表达式。随后以铝板探伤为背景,应用该模型分析静磁场及其产生的洛伦兹力分布规律,得到永磁体直径是线圈的1.5～2倍,厚度与其直径相等的设计原则;对比分析静磁场洛伦兹力和交变磁场洛伦兹力的频率、大小和分布规律。最后,结合有限元法和实验验证了模型和分析结果的有效性。
文摘在永磁电机设计中,永磁体(permanent magnet,PM)作为励磁磁源,其结构、尺寸直接影响电机的性能。进化策略(evolution strategies,ES)是一类仿效自然选择和基因突变的智能优化算法,具有适应性广、鲁棒性好、适用于并行计算等优点。该文将ES引进到永磁电机PM结构的优化设计中,并将有限元分析(finite element analysis,FEA)与ES相结合进行优化设计。以一台8.5 k W的轮毂电机作为优化对象,通过联合ES和FEA对PM结构尺寸进行优化,轮毂电机的齿槽转矩有效减小了81.7%,平均电磁转矩增大了5.3%。
