《電磁耦合系統中非線性永磁體分布參數模型的研究》是依託哈爾濱工業大學，由梁慧敏擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：電磁耦合系統中非線性永磁體分布參數模型的研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：梁慧敏
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
具有非線性B-H曲線的鐵鉻鈷、鋁鎳鈷等合金永磁材料由於可加工性好，被廣泛套用於電磁耦合系統中。目前在含永磁的電磁耦合系統設計與分析過程中多採用有限元方法，而有限元隨著剖分和載入的不同，結果存在較大差異；同時對於複雜模型，有限元法要消耗大量的計算時間。解析法相比於有限元法，計算速度快，參數顯式表達，但存在精度不足的缺點。本項目針對解析法計算精度不足的問題，擬提出非線性永磁體分布參數等效模型，在該模型的基礎上研究以永磁繼電器為代表的電磁耦合系統的解析計算方法，建立永磁繼電器電磁耦合系統高精度等效磁路模型，解決永磁磁力線閉合路徑分界面判定問題，推導永磁漏磁導計算公式，計算微元起始工作點，通過有限元仿真與實測數據驗證所建模型的正確性與準確性。在此基礎上將此方法套用於其它含永磁的電磁耦合系統解析計算中。本項目對含永磁的電磁耦合系統解析法設計分析水平的提高具有理論意義及實用價值。
結題摘要
本項目在四年的執行過程中，針對含非線性永磁體的電磁耦合系統設計與分析過程中，使用有限元方法計算結果差異性大、耗時較長的問題，由解析法出發，基於其計算速度快、參數顯式表達的優點，克服精度不足的缺點，解決這一電磁系統計算中的關鍵問題。首先根據非線性永磁體磁特性的分布特點，提出了非線性永磁體分布參數等效模型，建立了永磁體分布參數模型微元，在此基礎上針對長方形與扇形這兩種最為常見的非線性永磁體，分別對永磁體單體建模方法、關鍵漏磁導的計算進行了研究，得到了具有一般意義的長方形與扇形永磁體單體建模方法與漏磁導計算方法；對含有這兩種類型永磁體的典型電磁耦合系統的解析計算方法進行了研究，建立了基於分布參數模型的永磁電器磁系統等效磁路模型，解決了永磁磁力線閉合路徑分界面判定問題，推導了永磁漏磁導計算公式，總結了微元起始工作點計算方法，通過有限元仿真與實測數據驗證了該模型的正確性與準確性；編制了可用於漏磁導計算、單體分布參數模型計算與含非線性永磁體電磁耦合系統計算的軟體；同時根據分布參數模型建模理論分析過程中測試與驗證的需要，研製了永磁體磁場圖景繪製儀、永磁體截面磁通自動測試系統等試驗設備。項目總計發表文章16篇，其中SCI檢索5篇，EI檢索8篇，申請及已授權國內專利9項，國際專利2項，在國際會議發表學術報告3次，培養研究生10名，完成了項目的既定研究目標。本項目對含非線性永磁體的電磁耦合系統解析法設計分析水平的提高具有理論意義及實用價值。
