涡流损耗

摘要： 在变频器驱动方式下,高速永磁电机具有较大的转子涡流损耗,由于其转子的散热能力较差,易使永磁体温升较高,而发生不可逆失磁现象。采用机壳水冷结构可以有效地带走电机定子侧的热量,但是对于高速永磁电机的转子部位,水冷结构的冷却效果有限。以一台15 kW、30000 r/min的高速永磁电机为例,设计了一种风、水混合冷却结构,基于流固耦合的计算方法分析了水速、风向以及不同风道截面积对电机永磁体部位温升的影响,并得出了相对的最优值。与仅采用水冷结构相比,增加该风冷结构可使永磁体温升降低了18.1 K,该结构可对大功率高速永磁电机的冷却系统设计提供一定的参考。

摘要： 针对永磁同步轮毂电机转矩脉动和涡流损耗大的问题,提出一种主磁极中心部分分段结构。采用Halbach充磁方式,永磁体主磁极中心部分分段,边界磁极与主磁极不等宽不等厚。首先,在二维极坐标系下构建解析模型,采用精确子域模型法,对解析模型在空载、电流源激励及负载下的气隙磁密和转矩进行计算。其次,建立10极12槽永磁同步电机模型并对其进行有限元仿真验证,提出一种分级优化方法,对电机结构参数进行优化,从而达到降低永磁同步电机气隙磁密谐波畸变率、转矩脉动及涡流损耗的目的。最后,与相关8种磁极结构永磁同步电机模型的各项电磁性能展开对比。结果表明:分级多变量多目标优化算法提高了优化效率与精度;十字型主磁极中心部分分段Halbach永磁同步电机可以显著减小涡流损耗,有利于牵引电机过载运行;H型主磁极中心部分分段Halbach永磁同步电机可以显著降低转矩脉动,提高电磁转矩和机车稳定运行能力。

摘要： 针对变压器直流扰动多物理参数变化问题,研究了不同直流扰动状态下多物理参数变化特性。构建变压器直流扰动状态下多物理场模型,分析绕组/铁芯振动机理与箱体涡流损耗原理。通过变压器多物理场顺序耦合算法循环迭代求解电磁参数,将电磁参数作为机械、涡流场输入参数,进一步求解振动加速度及损耗参数。通过多物理场顺序耦合算法,仿真分析变压器不同直流扰动状态下电磁参数与机械振动、箱体涡流损耗的变化情况及对应关系。进一步,搭建动模实验平台,采集变压器不同直流扰动状态下内部绕组电流、励磁电流及振动加速度数据,并与仿真结果进行对比,验证本文方法的有效性和正确性。

摘要： 在进行电力变压器空载损耗形成原理及影响因素分析的基础上,提出电力变压器空载损耗的具体形式,分析影响空载损耗的因素,提出电力变压器空载损耗降低及控制措施。电力变压器空载损耗的降低对于降低电网损耗、节约电力能源具有积极意义。

摘要： 针对高功率密度的永磁同步电机电磁转矩波动和永磁体涡流损耗大的问题,提出一种Halbach部分分段结构,永磁体采用Halbach充磁方式,每极分为三段,主磁极采用单侧部分分段,边界磁极与主磁极不等厚且不等宽,并将其永磁体扩展为两种型式,即Hat型和T型。采用精确子域模型法,将求解域划分为槽身、槽口、气隙以及永磁体四个区域,在二维极坐标下计算电机负载气隙磁通密度分布和电磁转矩。建立10极12槽三维电机模型对Hat型、T型以及其他相关五种电机结构进行电磁仿真、分级优化以及对比分析,求出最优Hat型和T型结构。结果表明,Halbach部分分段结构可以降低永磁体涡流损耗、电磁转矩波动以及负载气隙磁通密度总谐波畸变率(THD),T型Halbach部分分段结构的电磁性能高于Hat型,而Hat型Halbach部分分段结构可以进一步减小永磁体体积,节约生产成本。同时,在有限元应力场中建立三维永磁同步电机求解模型,求得等效应力和总变形,确保Hat型和T型Halbach部分分段结构永磁体的机械强度都维持在允许范围内。

摘要： 针对轴向磁通永磁电机转子散热困难,使得永磁体容易温度过高的问题,研究考虑实际变频器供电,永磁体分段后的电密和涡流损耗。永磁体的分段方式分别为径向等长度、径向等体积和周向等体积分段。结合降低涡流损耗的效果和经济性综合分析,优选出永磁体最优的分段数。在优选分段数的基础上,考虑了永磁体之间粘接胶的影响,研究三种分段方式对电机温度场的影响,并与永磁体未分段的电机温度进行对比。最后制作了样机,进行效率和温升实验,验证了仿真计算的准确性。研究永磁体的分段,为进一步提高轴向磁通永磁电机的效率和功率密度,对电机设计初期选用更高的热负荷提供了参考依据。

摘要： 为减少六极径向-轴向混合磁轴承(radial-axial hybrid magnetic bearing,RAHBM)高速下转子产生的损耗,提出了一种部分叠片的转子结构.首先,用等效磁路法推导了六极RAHMB的悬浮力数学模型,依据该模型设计磁轴承结构参数,对不同转子叠片深度下的铁损和悬浮力进行仿真分析,选择叠片深度最优值;然后,在有限元仿真软件中设定转子转速为50 000 r/min,向六极RAHMB分别施加径向和轴向最大控制电流,分析磁轴承产生最大承载力情况下实心转子与部分叠片转子的损耗;最后,对部分叠片转子在正弦扰动电流下的涡流损耗和磁滞损耗进行计算和仿真.研究结果表明:在产生最大承载力条件下,部分叠片转子结构能够将损耗降低69.7%,虽然轴向承载力减小了14.7%,但仍能够满足设计要求;部分叠片转子可将正弦扰动电流下铁损降低55.4%.

摘要： 为解决永磁同步电机转子涡流损耗引起的转子温度高、永磁钢退磁等问题,建立转子涡流损耗解析表达式,分析影响参数,并以3相8极36槽V型IPMSM为例,研究定子槽口宽度、气隙长度、转子偏心距、定子斜槽角度等参数对转子涡流损耗的影响规律,完成最优参数匹配。研究结果表明,优化后的转子结构能够有效削弱电机主气隙磁密的高次谐波,从而减少涡流损耗、降低转子温度,提高电机输出性能。

摘要： 采用有机硅树脂作为粘结剂制备了纯Fe软磁复合材料,研究了粘结剂含量、压制压力对纯Fe软磁复合材料微观结构和软磁性能的影响。结果表明,有机硅树脂作为绝缘粘结剂能有效包覆在粉末表面,经过500°C热处理后仍能稳定存在,制备得到的纯Fe软磁复合材料具有良好的软磁性能。当有机硅树脂添加量为1%,μ_(max)为222;当有机硅树脂添加量在2%时损耗最低,P_(cm)(1 T,1 kHz)=128.8 W/kg。当成型压力为1100 MPa时,μ_(max)为222。当压力为1.3 GPa时损耗最小:P_(cm)(1 T,1 kHz)=209.2 W/kg。

摘要： 建立了永磁高速电磁阀电、磁、机多物理场仿真模型,有、无涡流下分析表明,无涡流情况下永磁高速电磁阀开启响应时间和关闭响应时间分别减少13.8%和31.0%.动态响应研究表明:涡流损耗主要集中在衔铁吸合和复位阶段,分别占涡流总损耗的74.1%和18.4%,并且得出涡流分布情况,在铁芯、永磁体和衔铁处涡流损耗量分别占总涡流损耗量的86.4%、8.1%和5.5%.通过对永磁高速电磁阀材料分析,得出涡流损耗与材料的电导率呈正相关,磁饱和强度与电导率呈负相关,材料通过影响电磁阀中的涡流损耗和磁饱和强度进而影响电磁阀的动态特性.

摘要： 为了解决电机涡流损耗过大对电机性能的影响,因此通过分析直线电机次级阻抗角,对电机涡流损耗进行研究.考虑了横向边缘效应,得到直线电机初级和次级耦合区气隙磁感应强度的解析表达式,建立电机的等效电路及次级涡流损耗分析模型,得到了次级阻抗角及涡流损耗的解析表达式.定量分析了次级阻抗角与次级涡流损耗的关系,定性分析了次级阻抗角对推力和侧向力的影响.以一台直线感应牵引电机为例,分别使用解析法和有限元方法对次级板的涡流损耗进行了计算,得到涡流损耗随频率变化的特性曲线.对比了两种方法的结果基本拟合,验证了本文解析表达式的正确性和易用性.

摘要： 绕组损耗是磁性元件设计的关键参数,备受关注.高频绕组涡流损耗包含集肤效应损耗和邻近效应损耗,现有计算高频绕组涡流损耗的理论方法有Dowell模型和Bessel模型,但高频情况下,随着邻近效应损耗的增加,Dowell模型和Bessel模型的局限性越来越突出.因此,本文基于高频绕组集肤效应和邻近效应所引起的分布规律,提出一种改进的高频绕组损耗模型,能够精确计算高频下的邻近效应损耗和集肤效应损耗,并且适用于圆导体的损耗计算.最后用2D有限元仿真验证所提出的损耗模型精度.

摘要： 本文主要关注磁性材料损耗分离法中涡流损耗的计算,研究了涡流损耗的三种计算方法:基于损耗统计理论的传统涡流损耗计算方法;基于材料的线性磁化法则并考虑趋肤效应的涡流损耗计算公式;基于材料的阶梯磁化法则利用饱和波模型得到的涡流损耗计算公式.通过实验测量了纳米晶、非晶和硅钢磁环的损耗,并与上述三种计算模型相对比,分析了三种算法的计算精度,得出了各自的适用条件.传统涡流损耗计算公式由于存在均匀磁化的前提,所以适用于频率较低的条件下;在低磁密下考虑趋肤效应的计算公式更加准确;在高磁密下,利用饱和波模型计算涡流损耗精度更高.根据不同的条件选取合适的计算公式,可以提高损耗分离法计算的精度.

摘要： 基于麦克斯韦电磁场理论,应用电磁场扩散和磁本构方程,分析与推导出了电工钢片在交变及旋转激磁条件下的涡流集肤效应.由于集肤效应在高频时更为显著,对交变激磁时的电磁场扩散方程进行了无量纲化处理,进而分别计算出考虑和非考虑集肤效应时的交变涡流损耗.同时,利用三维磁特性测试系统获得的典型电工钢片的宽频旋转铁心总损耗及其分离,揭示了旋转激磁时的集肤效应突现.提出了简化的磁本构方程并引入到电磁场扩散方程,且通过采用有限元法耦合弗雷德霍姆方程进行了求解,最终建立了考虑集肤效应时的旋转涡流损耗近似计算表达式.

摘要： 交流发电机的定子绕组通常采用股线之间的编织换位结构以减小附加损耗,股线在槽内位置的改变以及环流引起的股线电流的不均匀分布均会对股线涡流损耗的分布产生影响,在计算时必须准确计及.针对现有涡流损耗计算方法无法考虑编织换位结构的问题,本文建立了考虑定子绕组实际换位结构的等效电路模型,提出了定子绕组换位股线涡流损耗的解析计算方法,采用提出的解析计算方法对一台180MW水轮发电机定子换位绕组的涡流损耗进行计算并采用有限元进行了验证.结果表明,提出的解析计算方法可以快速、准确的计算不同换位方式下定子股线的涡流损耗.

摘要： 当汽轮发电机在不对称运行状态下,定子绕组中将感生负序电流.由于负序分量将产生与转子同速,反向的旋转磁场.此磁场将会在转子表面以及槽楔中产生两倍频率的涡流,会使发电机转子温度大幅上升.本文以1266MW大型汽轮发电机为例,根据电磁学原理,建立电磁场二维数学模型.基于时步有限元法计算了发电机在负载不对称时,负序电流(稳态负序)在转子槽楔上产生的涡流损耗的分布规律.

摘要： 根据变频电机的运转特性,研究分析了变频电机对硅钢片磁性能的特殊要求.研究结果表明:变频电机的频率变化对硅钢片的磁损耗中的涡流损耗的比例具有显著的影响,而且退火处理后,退火时间对工频和高频段磁滞损耗的影响呈不同的规律.高频(400Hz)频率条件下,涡流损耗在总损耗中所占的比例显著高于工频(50Hz)时涡流损耗占总损耗的比例.对于退火温度而言,在980°C退火,工频频率的铁损最低,而高频频率,退火温度的升高会导致铁损的增加.随退火时间的延长,表现出有利于减少高频条件下的磁滞损耗,但会增加工频条件下的磁滞损耗.上述结果为变频电机硅钢片磁损耗的控制提供了研究基础.

摘要： 本文通过分析涡流产生的原理,对发电机出口CT支架涡流损耗导致发热问题进行分析,提出了降低涡流、避免发热的技改措施,从而消除了安全隐患,给设备稳定运行提供了有力保障.

摘要： 随着新能源汽车的发展,纯电动汽车电池衰减问题日益突出,增程式电动汽车的优势逐渐显现出来.为了满足某款增程器的运行性能要求,设计开发了一款35KwISG电机用以匹配增程器,经过实物搭载试验以及仿真实验结果分析,发现电机永磁体涡流损耗达到了总损耗的50％,对电机性能有较大影响,需要优化.后通过改变转子永磁体结构的手段,设计将一型转子结构改成V型转子结构,并制作样机进行试验,结果显示涡流损耗降低了约70％,达到预期效果,完成优化设计.

摘要： 本文根据甚低频发信系统调谐亭高压穿墙绝缘子的工作参数以及穿墙预埋件的结构参数和材料参数,研究磁场分布.在此基础上,通过解析方式计算了高压穿墙绝缘子在不同工况下,采用不同牌号钢板制造的预埋件涡流损耗及其温升情况,然后通过有限元软件进行仿真计算,并对比仿真分析和解析计算结果,得出最终结论,为工程建设提供指导.

摘要： 本发明提供了一种降低铁芯产品涡流损耗与磁滞损耗的材料制备方法，包括提供用于制备铁芯产品的混合物，对该混合有添加剂的混合物进行脱水步骤，进行煅烧、时效处理、吸氢粉碎、气流粉碎后，施加倾斜的反复脉冲磁场，以形成具有一致的磁力方向的粉末体，再进行脱氢、氩气烧结和二次回火热处理，最后氢处理回收，得到各向异性材料。

摘要： 一种减少磁滞损耗和涡流损耗的防振锤，它包括线夹本体以及位于线夹本体下端的通孔，通孔内设置软轴，软轴的两端设置防振锤头；且所述的线夹本体为工程塑料，软轴为玻璃纤维弹性棒。采用上述技术方案的本发明，将线夹本体、盖板改为工程塑料，将原有的钢绞线改为玻璃纤维弹性棒。这样，它们不全是导电体，也不全是导磁体，所以可以有效减少磁滞损耗和涡流损坏。

摘要： 本发明公开了一种计及铁心磁路分级的牵引变压器涡流损耗求解方法，通过构建基于非线性媒质关系的硅钢片磁路关系方程，并引入低频率条件下趋肤效应可忽略的特性，针对铁心各级磁路长度互异的特点，提出了适用于铁心磁路分级的牵引变压器铁心涡流损耗的简化计算模型。本发明的有益效果在于有助于提出一种更符合材料物性和运行工况的涡流损耗评估方法，能为牵引变压器生产优化设计和服役性能测评提供必要的数据保障。

摘要： 本发明涉及液体变容式机械领域，具体涉及一种低涡流损耗高效磁力泵及其生产工艺，过滤壳与支撑组件连通，过滤网设置在过滤壳和支撑组件之间，叶片与过滤壳转动连接，液体在叶片附近流动可以带动叶片转动，刮片与叶片固定连接，刮片可以对过滤网上的杂质进行刮动，螺旋杆与叶片固定连接，螺旋杆可以在叶片的带动下转动，从而可以将部分带有杂质的液体向上移动，沉淀盒与过滤壳连通，并位于螺旋杆的一侧，通过螺旋杆带出的杂质可以向上进入到沉淀盒中进行沉淀，从而可以避免过滤网堵塞，提高磁力泵的运转效率，从而解决现有磁力泵在运转过程中容易因为杂质而损坏的问题。

摘要： 本发明提供了一种增强涡流损耗抑制效率的磁致伸缩复合膜及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：将基底清洗干净后烘干，然后于真空条件下用等离子体对基片进行预清理；在预清理后的基底表面沉积FeGaB磁致伸缩薄膜层，然后在FeGaB磁致伸缩薄膜层表面沉积Al2O3绝缘薄膜层；重复上述操作，制得FeGaB磁致伸缩薄膜层和Al2O3绝缘薄膜层交替设置的复合薄膜；对制得的复合薄膜进行蚀刻，制得磁致伸缩复合膜。该复合膜可有效解决现有的磁致伸缩复合膜存在的涡流损耗抑制效率低、磁致伸缩特性易退化的问题。

摘要： 本发明提供一种抑制顶匝线圈涡流损耗和温升的电机定子绕组，属于电机技术领域，顶匝线圈是指定子槽内最靠近气隙的绕组导体，所述的电机定子绕组包括中空矩形导体。电机定子绕组还包括实心矩形导体；其中，最靠近气隙的顶匝线圈开始向下至少布置一层所述中空矩形导体，其余为实心矩形导体；中空矩形导体与对应的线圈下层边实心矩形导体之间通过电机端部连结，构成一匝完整线圈。本发明降低了靠近气隙的顶匝及其附近绕组涡流损耗大、温升过高、导体间温差过大等问题，提高了电机使用寿命和可靠性；可有效抑制靠近气隙的顶匝及其附近导体因横向漏磁通产生的涡流损耗，降低顶匝及其附近导体温度，降低槽内导体间温差以及由温度分布不均产生的热应力。

摘要： 本发明提供了一种高速永磁电机的涡流损耗测量方法，包括：将源动机、功率分析仪、被测电机同轴连接；为被测电机配置无护套的绝缘体转子，通过源动机将被测电机加速到额定转速V，通过功率分析仪测得被测电机的输入功率，记为P1；为被测电机配置带护套的绝缘体转子，在被测电机不加激励时通过源动机将电机加速到额定转速V，通过功率分析仪测得电机的输入功率，记为P2；将步骤三测得的被测电机输入功率P2减去步骤二测得的被测电机输入功率P1，得到被测电机转子有护套和无护套两种状态下机械损耗差值P3。本发明的损耗测量方法可以完整复现电机在额定工况下的实际运行情况，所需测量条件易于满足，测量结果准确性高。

摘要： 本发明公开了一种实心转子感应电机转子谐波涡流损耗的计算方法，构建实心转子感应电机二维电磁场分析有限元模型，采用瞬态场时步有限元仿真计算方法，获取电机稳态气隙磁场时空分布，采用二维傅里叶分解定量提取电机气隙谐波磁场特性，构建边界条件模拟气隙磁场特性以激励实心转子，结合冻结磁导率法考虑实心转子在负载工况下的材料特性，实现实心转子感应电机的转子谐波涡流损耗的高精度快速分离计算；本发明可以有效提高计算精度、减小计算规模、加快计算速度。

摘要： 本发明提供了一种开槽钕铁硼磁体，所述开槽钕铁硼磁体包括已经过渗透处理或未经渗透处理的钕铁硼磁方块磁体；以及设置在上述钕铁硼磁方块磁体表面上的槽。本发明设计的具有开槽结构的钕铁硼磁方块磁体，开槽位置灵活多变，操作简单，通过满足各部位性能需求，以应用于不同产品，而且本发明能够根据需要合理选取开槽位置，改善了不同位置的磁性能，对电机高速运行提升转矩输出能力、降低损耗有很大帮助，降低磁钢涡流损耗，提升电机效率，改善转子温升，减少了重稀土扩散源的使用量，降低了电机成本。

摘要： 一种减少磁滞损耗和涡流损耗的防振锤，它包括线夹本体以及位于线夹本体下端的通孔，通孔内设置软轴，软轴的两端设置防振锤头；且所述的线夹本体为工程塑料，软轴为玻璃纤维弹性棒。采用上述技术方案的本实用新型，将线夹本体、盖板改为工程塑料，将原有的钢绞线改为玻璃纤维弹性棒。这样，它们不全是导电体，也不全是导磁体，所以可以有效减少磁滞损耗和涡流损坏。