交变磁化存在高次谐波下磁致伸缩特性研究

发布时间：2020-04-08 16:05

【摘要】：随着电机容量和体积逐渐变大,国内外学者对电机本体噪声的研究正逐步深入,而电工钢片的磁致伸缩特性是引起电机本体振动的重要原因。近10年来,在交变磁化下电工钢片磁致伸缩特性的测量和模拟研究已取得了较为丰富的研究成果,然而,电机定子铁心在实际工作中,存在大量谐波磁场,在旋转磁化、谐波磁场磁化等非标准工况下电工钢片磁致伸缩特性的测量和模拟工作还有待进一步深入。本文基于一维磁致伸缩特性测量系统,测量并分析了不同谐波磁场下电工钢片磁致伸缩特性,给出了描述谐波磁场下电工钢片磁致伸缩特性的动态矢量模型,推导了谐波磁场下数学模型中参数的具体表达形式。通过实验测量验证了模型的有效性,根据测量数据库和该磁致伸缩模型完成了一台感应电机的磁致伸缩应变计算,为实际工况下电机铁心的磁致伸缩仿真计算提供一个思路和方法。主要研究内容有:首先,基于实验室现有的一维磁特性测量设备,采用三轴应变片作为磁致伸缩形变传感器,给出了谐波磁场下磁致伸缩测量系统。测量了不同谐波含量下,不同磁化方向、不同磁通密度时无取向电工钢片磁致伸缩应变;测量了不同高次谐波和多次高次谐波叠加下的磁致伸缩应变。其次,分析了在上述不同谐波磁场作用下电工钢片磁致伸缩特性实验数据,讨论了磁致伸缩主应变波形的谐波含量及磁场谐波含量,分析了谐波磁场下电工钢片磁致伸缩特性。再次,以时变形式给出了描述磁致伸缩与磁通密度关系的动态矢量数学模型,并根据谐波磁场下磁致伸缩傅立叶展开式,推导了动态矢量磁致伸缩模型中参数的数学表达式,基于测量数据计算了模型参数,同时也验证了模型的有效性。最后,基于上述磁致伸缩模型对一台感应电机的磁致伸缩形变进行建模仿真。在一个周期内,对定子铁心单元连续时刻的磁场数据采集并输出;基于模型参数数据库插值计算得到每个单元的模型参数;最后计算出每个单元的磁致伸缩数据,得到了电机铁心主应变的分布,并对铁心局部区域进行形变计算。
【图文】：

第 1 章 绪论量。究现状示，铁磁材料内部是由许多磁畴构成的。在微观上观察机摆放排列，当外加磁场对铁磁材料进行磁化时，这些场方向进行偏转。在宏观上，铁磁材料会发生形变，这磁材料在被外加磁场磁化后，其形变用磁致伸缩率来表示l l 片的形状的变化量，l 为样片的原始长度。本章中将重点，并介绍近年来国内外学者在这方面研究和发展现状。

b 功率放大器 谐波磁场磁致伸缩测 magnetostriction under磁化样片时，磁致伸不同方向的磁致伸缩片，在进行实验测量一方向，三轴应变片数值。应变的计算公式，需使用式（2.1）进行222222cossincossincossincossincossincossicccbbbaaa量轴与轧制方向的
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM306

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本文编号：2619550