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永磁涡流发热影响因素的二维电磁场有限元分析

作　者: 王浩西
导　师: 郑茂盛
学　校: 西北大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 永磁涡流有限元热功率磁场分析
分类号: O441.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

按照电磁感应定律,金属材料相对于磁场运动时就能产生热量,即由机械能转化为热能。将机械能转化为热能的效率不仅取决于所采用系统的结构,而且还依赖于所选取的材料。本文采用Maxwell 2D对永磁涡流致热装置进行静态电磁场有限元分析,结合气隙磁感应强度与涡流发热功率的关系,得出提高致热装置发热功率的途径：减小定转子间的空气隙；适当增加转子极的极对数；优化单个磁极的设计参数(磁极的永磁体形状、过渡磁轭厚度、磁极极尖的宽度)。通过简化致热装置模型,建立两种平板模型,模拟分析随着磁极间距减小的漏磁现象,分别得到每种模型选择不同的气隙宽度,在设计时所要选用的最优磁极间距,为致热装置进一步的优化设计提供了帮助。利用Maxwell 2D瞬态场求解器对致热装置进行运动学仿真,得到致热装置的瞬态转矩和致热装置的涡流场分布特性,结合瞬态转矩同发热功率的关系,进一步计算出涡流致热装置的发热功率。以此为出发点,通过改变影响发热功率的参数得到提高转子转速与增加的发热功率近似呈平方关系；气隙宽度减小可以增加发热功率；适当的提高极对数可以提高热功率；在选择发热部件的材料时,应主要考虑具有磁饱和度高、导磁特性高,并且剩磁小的铁磁性材料,以便获得较大的发热功率。

永磁涡流发热影响因素的二维电磁场有限元分析

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