初级永磁型游标直线电机设计与静态特性分析 被引量：22

1

作者 杜怿 程明 邹国棠 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期22-30,共9页

提出一种新型初级永磁型游标直线(LPPMV)电机,该电机的绕组和永磁体均安装于电机初级,而电机次级仅为设有凸极的导磁铁心,结构简单、牢固。基于磁齿轮效应,次级凸极对位于电机初级齿表面的永磁体产生的磁场进行调制,产生波长长、运行速... 提出一种新型初级永磁型游标直线(LPPMV)电机,该电机的绕组和永磁体均安装于电机初级,而电机次级仅为设有凸极的导磁铁心,结构简单、牢固。基于磁齿轮效应,次级凸极对位于电机初级齿表面的永磁体产生的磁场进行调制,产生波长长、运行速度快的谐波磁场,由该谐波磁场作为有效励磁的LPPMV电机具有低速、大电磁推力密度的特点。在深入分析运行原理的基础上,利用等效磁路法推导了该电机的功率尺寸方程,给出了电机的初步设计方法。利用有限元方法,研究了其静态特性,具体包括空载磁链、空载感应电动势、电感、定位力和电磁推力等。仿真和样机实验结果表明,该电机具有推力密度大、定位力小等特点,特别适用于如海浪发电等低速、大推力直驱系统。 展开更多

关键词 初级永磁型直线电机 游标电机 海浪发电 有限元

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喷丸过程中的能量转化及残余应力分布研究 被引量：14

2

作者 闫五柱 刘军 +1 位作者 温世峰 岳珠峰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期139-142,191,共5页

建立喷丸表面强化过程的三维有限元模型,研究了靶材的力学性能及弹丸喷射速度对能量转化率和残余应力分布的影响规律。通过对有限元计算结果的分析发现,杨氏模量与屈服强度之比E/σy较大,应变硬化率较低的靶材喷丸效率较高。屈服强度的... 建立喷丸表面强化过程的三维有限元模型,研究了靶材的力学性能及弹丸喷射速度对能量转化率和残余应力分布的影响规律。通过对有限元计算结果的分析发现,杨氏模量与屈服强度之比E/σy较大,应变硬化率较低的靶材喷丸效率较高。屈服强度的提高使得最大残余压应力变大,残余压应力场深度变小。应变硬化率和喷丸速度的提高均会使最大残余压应力及其深度变大,同时会使表面残余压应力减小并向拉应力转变。该研究结果从能量转化的角度为喷丸强化件材料的选择提供了理论基础。 展开更多

关键词 喷丸 能量转化 力学性能 残余应力 有限元法

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一种海浪发电用永磁单相直线电机的工作特性与实验分析 被引量：12

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作者 张静 余海涛 +1 位作者 陈琦 胡敏强 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期110-116,共7页

提出了一种直驱海浪发电用圆筒型单相永磁直线发电机(PMSPLG)设计方案,该电机具有初级结构简单、体积小、定位力波动幅值小的特点。首先,论文给出发电机的结构和工作原理,分析了采用Halbach永磁阵列的电机气隙磁场。其次,在旋转电机磁... 提出了一种直驱海浪发电用圆筒型单相永磁直线发电机(PMSPLG)设计方案,该电机具有初级结构简单、体积小、定位力波动幅值小的特点。首先,论文给出发电机的结构和工作原理,分析了采用Halbach永磁阵列的电机气隙磁场。其次,在旋转电机磁场能量计算方法的基础上对直线电机齿槽定位力的计算公式进行推导,得到圆筒型直线电机的齿槽定位力波动统一公式;并采用有限元方法(FEM)对电机在不同槽距和极距的匹配情况下,对电机的定位力进行仿真分析,得到电机的槽距和极距的最优尺寸。最后,分析了PMSPLG在恒速和正弦变化速度下的空载电动势变化曲线。论文给出单相永磁直线发电机同尺寸样机,实验验证了电机的电磁特性。计算与实验结果表明该直线发电机具有定位力波动幅值小、后续整流电路简单的特点;与其他采用旋转电机的波能发电装置相比,具有能量转换效率高、系统结构简单、应用成本低等特点,在海浪发电领域具有较好的应用前景。 展开更多

关键词 海浪发电 永磁单相直线电机 定位力 Halbach永磁阵列 有限元方法

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输电线路脱冰跳跃高度的理论计算公式 被引量：7

4

作者 谢献忠 黄伟 +1 位作者 李丹 王文军 《湖南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第2期53-57,共5页

将输电线的脱冰荷载视为一种突加动荷载,考虑阻尼的衰减效应,基于功能原理和能量守恒定律,推导了导线跳跃高度的理论计算公式.该公式揭示了脱冰跳跃的动力学本质,建立了跳跃高度与弧垂差的定量关系.算例分析表明,公式计算结果与有限元... 将输电线的脱冰荷载视为一种突加动荷载,考虑阻尼的衰减效应,基于功能原理和能量守恒定律,推导了导线跳跃高度的理论计算公式.该公式揭示了脱冰跳跃的动力学本质,建立了跳跃高度与弧垂差的定量关系.算例分析表明,公式计算结果与有限元结果吻合良好,满足工程设计要求,可为输电线路设计提供理论指导. 展开更多

关键词 输电线路 脱冰 冰跳高度 能量转换 有限元

原文传递

径向换能型超声波电机定子振动模型 被引量：4

5

作者 蒋春容 董晓霄 +1 位作者 张津杨 金龙 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期48-55,共8页

提出了一种弹性叶片式径向换能型超声波电机,分析了电机的结构与工作原理,建立了定子径向自由振动和受迫振动的解析模型,同时,为了进行对比验证,建立了定子振动的有限元模型进行模态分析和谐响应分析。分别采用两种模型计算得到了定子... 提出了一种弹性叶片式径向换能型超声波电机,分析了电机的结构与工作原理,建立了定子径向自由振动和受迫振动的解析模型,同时,为了进行对比验证,建立了定子振动的有限元模型进行模态分析和谐响应分析。分别采用两种模型计算得到了定子一阶径向自由振动的频率和在外加电压激励下受迫振动的径向振幅,两种模型的理论计算结果接近。采用阻抗特性分析仪测量了定子一阶径向自由振动的频率,并采用激光测振仪测量了定子外侧表面质点在外加电压作用下径向振动的振幅,将实验测试结果与理论计算结果进行对比,二者基本吻合。实验测试结果验证了所建立的定子振动的解析模型和有限元模型的有效性。最后,制作了原理性样机,验证了所提出的径向换能型超声波电机动作原理的可行性。 展开更多

关键词 超声波电机 径向换能 定子振动 解析模型 有限元模型

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Ni-Cr桥膜换能元直流激励下作用规律研究

6

作者 王科伟 段卜仁 +3 位作者 姜晓斌 李彤 黄金红 关文超 《火工品》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期21-26,共6页

为了研究直流激励下Ni-Cr桥膜换能元的作用规律,采用磁控溅射法制备了一种多层复合结构的Ni-Cr桥膜换能元,并通过电压探头、光电传感器和红外热像仪获得了不同电流输入时换能元电压、光信号和表面温度随时间变化的特征曲线。结果表明:... 为了研究直流激励下Ni-Cr桥膜换能元的作用规律,采用磁控溅射法制备了一种多层复合结构的Ni-Cr桥膜换能元,并通过电压探头、光电传感器和红外热像仪获得了不同电流输入时换能元电压、光信号和表面温度随时间变化的特征曲线。结果表明:在低电流(I≤2.5A)输入下,Ni-Cr桥膜换能元的作用规律类似传统桥丝/桥带换能元的热传导作用规律;当输入电流增大至3.0A时,Ni-Cr桥膜换能元的作用规律转变为微对流作用规律;当Ni-Cr桥膜换能元并联热敏电阻后,热敏电阻的分流作用有效抑制了换能元温度的升高,提升了安全电流,但同时也抑制了桥区等离子体的形成,因而无法实现热传导向微对流作用规律的转换。 展开更多

关键词 Ni-Cr桥膜 换能元 直流激励 热敏电阻 热传导 微对流

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圆筒型Halbach永磁单相直线发电机的设计与分析 被引量：3

7

作者 张静 刘旭明 +1 位作者 陈琦 黄磊 《微特电机》 北大核心 2014年第8期20-22,共3页

为了提高海洋表面小波浪能量转换成电能的效率,提出了一种圆筒型Halbach永磁单相直线发电机的结构模型,采用有限元分析法对该永磁单相直线发电机的内部电磁场动态特性进行分析。根据分析电机结构参数对电机性能的影响,优化了电机齿槽结... 为了提高海洋表面小波浪能量转换成电能的效率,提出了一种圆筒型Halbach永磁单相直线发电机的结构模型,采用有限元分析法对该永磁单相直线发电机的内部电磁场动态特性进行分析。根据分析电机结构参数对电机性能的影响,优化了电机齿槽结构。分析Halbach永磁体结构的充磁角度的不同对电机磁场性能和磁密曲线的影响。采用磁场能计算的方法对电机的定位力波动进行分析。最后,给出了电机在小波浪运行情况下的实验测试结果。分析和研究表明:圆筒型Halbach永磁单相直线发电机具有磁场正弦性高、定位力波动幅值小、能量转换效率高、结构简单、应用成本低等特点,在海洋波浪能发电领域具有较好的应用前景。 展开更多

关键词 波浪能发电 永磁单相直线发电机 Halbach永磁体阵列 有限元方法

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温湿度应力对火工品金属桥带温度场影响的仿真与试验研究 被引量：1

8

作者 张宸赫 张蕊 付东晓 《装备环境工程》 CAS 2022年第2期20-26,共7页

目的研究火工品换能元所用的金属桥带表面划痕等缺陷在温湿度应力作用下的扩展情况及其对火工品功能的影响。方法设计温湿度为80℃/95%的双应力试验,采用形貌分析和红外热波等手段,结合仿真计算,研究温湿度应力对划痕尺寸的影响及其对... 目的研究火工品换能元所用的金属桥带表面划痕等缺陷在温湿度应力作用下的扩展情况及其对火工品功能的影响。方法设计温湿度为80℃/95%的双应力试验,采用形貌分析和红外热波等手段,结合仿真计算,研究温湿度应力对划痕尺寸的影响及其对换能元桥区温度场的影响规律。结果金属桥带在温湿度应力的作用下,180 d的试验时间内,表面无划痕样品未出现明显缺陷,温度场分布和温升曲线也与试验前保持一致。划痕样品的划痕宽×长由试验前的0.015 mm×0.01 mm扩展到试验后的0.020 mm×0.015 mm,桥区最高温度由试验前的187.5℃上升到试验后的237℃。红外试验结果和仿真计算结果趋势一致。结论温湿度应力会加速桥带表面划痕的扩展,并在桥区心集热区产生温度聚集,影响发火时间和发火可靠性。 展开更多

关键词 火工品 换能元 温湿度试验 红外热波试验 仿真计算

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磁轭永磁振动发电机的设计与实验研究 被引量：1

9

作者 李恒 高亚如 《微特电机》 2019年第6期42-44,48,共4页

为了采集环境中的振动能量,设计了一种适用于低频环境下的永磁振动发电机。发电机采用极靴型磁轭作为闭合导磁路径,提高了磁场的利用率。设计、制作了发电机样机并进行实验研究,得到了发电机输出电压有效值Ue与频率f和振幅Z之间的关系... 为了采集环境中的振动能量,设计了一种适用于低频环境下的永磁振动发电机。发电机采用极靴型磁轭作为闭合导磁路径,提高了磁场的利用率。设计、制作了发电机样机并进行实验研究,得到了发电机输出电压有效值Ue与频率f和振幅Z之间的关系。对发电机正弦激励振动条件下进行测试,发电机的输出电压有效值Ue达到了18.46 V,能够在工程实际中应用。 展开更多

关键词 永磁振动发电机 能量采集 机电转换 有限元

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基于LS-DYNA的电磁冲击器阀芯能量传递效率研究

10

作者 白威 王立华 《新技术新工艺》 2011年第1期29-31,共3页

阐述了电磁冲击器冲击时的能量转换过程,对电磁冲击器阀芯构建了有限元模型,并利用LS-DYNA软件对其冲击过程中阀芯的能量传递效率进行了研究,得出合理的结论,为以后冲击机械的设计开发和优化设计提供了可靠的依据。

关键词 电磁冲击器 能量转换 有限元 能量传递效率

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船首-冰层碰撞下的船体结构变形及损伤模式演化 被引量：1

11

作者 陈富康 袁昱超 +1 位作者 薛鸿祥 唐文勇 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2023年第7期47-53,共7页

基于非线性有限元方法模拟船首-冰层碰撞动态过程,从船体结构吸能、应力场分布、结构变形和损伤演化等角度研究不同碰撞场景下的船-冰相互作用响应特征,总结得到碰撞角度、碰撞部位和冰层厚度等因素对船首结构吸能、结构变形和损伤模式... 基于非线性有限元方法模拟船首-冰层碰撞动态过程,从船体结构吸能、应力场分布、结构变形和损伤演化等角度研究不同碰撞场景下的船-冰相互作用响应特征,总结得到碰撞角度、碰撞部位和冰层厚度等因素对船首结构吸能、结构变形和损伤模式演化的影响机理。研究结果表明:在船-冰碰撞过程中,船体外板先发生变形,随后靠前的纵骨面板和腹板倾覆、断裂;随着撞击的深入,肋板倾覆,外板剧烈弯曲甚至损伤,外板为主要的吸能构件,甲板纵骨和甲板纵桁吸能最少。 展开更多

关键词 船-冰碰撞 结构动力响应 损伤演化 能量转化 非线性有限元方法

原文传递

低压配电储能变流系统变压器集成滤波电抗特性分析 被引量：1

12

作者 梁崇淦 易斌 +1 位作者 罗敏 孟金岭 《分布式能源》 2019年第4期41-47,共7页

低压配电网中普遍存在着用电峰谷差、三相不平衡、电压跌落等问题,因此对配电网进行升级改造,解决配电网薄弱问题,是推进坚强电网建设的重要举措。作为一种新兴技术手段,储能能有效延缓或减少配电设备扩容和建设,提供有功和无功功率支撑... 低压配电网中普遍存在着用电峰谷差、三相不平衡、电压跌落等问题,因此对配电网进行升级改造,解决配电网薄弱问题,是推进坚强电网建设的重要举措。作为一种新兴技术手段,储能能有效延缓或减少配电设备扩容和建设,提供有功和无功功率支撑,提高供电可靠性及供电质量,实现电网负荷'削峰填谷'等。在低压配电应用中,储能系统宜采用模块化、小型化的分布式安装方式。由于储能变流系统中设备空间严格受限,不宜采用线性度好而尺寸大的空心电抗器,因此尺寸相对较小的铁心电抗器通常用作输出端滤波电抗器;然而铁心电抗器存在铁心磁饱和、电感非线性、运行噪音大、电能损耗大等缺点。针对上述情景,提出一种线性滤波电抗绕组集成于储能变流系统隔离变压器的技术方案。通过电磁场理论分析、有限元仿真分析和原理样机试验等方式,对变压器集成滤波电抗绕组的电磁解耦和电感线性等特性进行研究,并验证所提出技术方案的可行性。 展开更多

关键词 低压配电网 电化学储能 储能变流系统 变压器集成滤波电抗 有限元仿真 试验验证

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多翼式重接型电磁发射特性的研究分析

13

作者 柳敬 董亮 《微电机》 北大核心 2019年第2期7-10,17,共5页

影响多翼式重接型电磁发射装置加速性能的因素很多,其中优化电容器参数对提高系统的出口速度和能量转换效率尤为关键。电容电压和电容值是两个主要的参数,通过对模型进行有限元仿真分析表明,最大出口速度不一定对应最大能量转换效率,存... 影响多翼式重接型电磁发射装置加速性能的因素很多,其中优化电容器参数对提高系统的出口速度和能量转换效率尤为关键。电容电压和电容值是两个主要的参数,通过对模型进行有限元仿真分析表明,最大出口速度不一定对应最大能量转换效率,存在一组最佳电容器参数组合使得模型的能量转换效率最高。首先从理论上分析了重接型电磁发射的运行机理,再通过电路方程和运动方程对该模型的运行机理进行数学描述,从而对重接型电磁发射的加速过程有一个更直观的认识,最后结合有限元仿真分析得出同时使得放电电流波形和抛体速度波形相匹配才能得到最大的能量转换效率。 展开更多

关键词 多翼式重接型电磁发射 电容器参数 出口速度 能量转换效率 有限元仿真分析

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