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Quantitative Comparison of Modular Linear Permanent Magnet Vernier Machines with and without Partitioned Primary

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Chinese Journal of Electrical Engineering 2023年第3期9卷 72-83页

作者： Yunpeng Xu Jinghua Ji zhijian ling Chen Wang Wenxiang Zhao School of Electrical and Information Engineering Jiangsu UniversityZhenjiang 212013China

A comparison of two modular linear permanent-magnet vernier(LPMV)machines is presented.A modular LPMV machine with a partitioned primary,which can significantly improve the modulation effect,is *** from the partition design,the space conflict between the permanent magnet(PM)and the armature magnetic field is ***,the topologies of modular LPMV machines with and without a partitioned primary are ***,the effect of the partitioned primary on the modular LPMV machine is analyzed using flux modulation ***,analytical expressions for the trapezoidal permeance are *** addition,the harmonic components,back electromotive forces,and thrust forces of the machines with and without the partitioned primary are comparatively *** results reveal that the thrust force density of the LPMV machine with a partitioned primary is increased by 32.3%.Finally,experiments are performed on a prototype machine for validation.

关键词： Linear permanent magnet machine partitioned primary flux modulation theory modular structure

Magnets Shifting Design of Dual PM Excited Vernier Machine for High-torque Application

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Chinese Journal of Electrical Engineering 2022年第3期8卷 90-101页

作者： Feilong Yan Jinghua Ji zhijian ling Yuhua Sun Wenxiang Zhao School of Electrical and Information Engineering Jiangsu UniversityZhenjiang 212013China

In this study,a novel dual permanent magnet excited vernier machine(DPMEVM)with magnets shifting in stator is *** with the conventional permanent magnet synchronous machine(PMSM),the DPMEVM based on the bidirectional field modulation effect can operate in a wider torque ***,the torque ripple of a conventional DPMEVM is high because of the superposition of the torque generated by the stator-side and rotor-side ***,a novel DPMEVM with magnets shifting is proposed to further reduce the torque ***,the topologies and working principles of the baseline machine and proposed machines are ***,the torque-contribution harmonics are analyzed and calculated using the Maxwell tensor *** calculation results reveal that the DPMEVM,benefiting from multiple working harmonics,can offer an enhanced torque capability compared to the *** addition,the torque ripple characteristics of the proposed machines are *** is verified that the torque ripple can be significantly reduced through magnets ***,the performances of the baseline machine and proposed machines are analyzed and compared in terms of flux density,open-circuit back-EMF,and torque *** addition,the proposed principle can be extended to machines with the same unit ***,a 120s-110p prototype machine is manufactured for validation.

关键词： Permanent magnet vernier machine bidirectional field modulation effect magnets shifting multiple working harmonics torque

Design Optimization and Comparison of Linear Magnetic Actuators under Different Topologies

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Chinese Journal of Electrical Engineering 2020年第1期6卷 41-51页

作者： zhijian ling Jinghua Ji Tao Zeng Wenxiang Zhao School of Electrical and Information Engineering Jiangsu UniversityZhenjiang 212013China Nanjin Canneng Electric Power Automation Co. Ltd.Nanjing 211199China

In this study,several types of linear actuators that adopt different permanent-magnet(PM)topologies are studied and *** linear actuators are based on the concept of PM magnetic screw transmission,which offers high force density,high reliability,and overload *** different magnetic configurations and assembly methods,these linear actuators are designed and optimized for a fair ***,based on the operating principle and maximum thrust force,the surface-mounted magnetic screw is described and ***,the embedded magnetic screw,Halbach array magnetic screw,and field modulated magnetic screw are investigated and *** electromagnetic performances,such as thrust force,torque,magnetic losses,and demagnetization effects are analytically assessed and verified using finite-element ***,a prototype of the surface-mounted magnetic screw is developed to validate the predictions.

关键词： Linear actuator magnetic screw high force permanent magnet finite-element analysis

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高转矩性能多相组永磁电机及其关键技术综述

电工技术学报 2023年第6期38卷 1403-1420页

作者：孙玉华赵文祥吉敬华曾煜凌志健江苏大学电气信息工程学院镇江212013

多相组永磁电机具有转矩密度高、转矩脉动小、容错能力强的优点,在航空航天、舰船推进等高转矩性能应用场合得到广泛的关注。首先,该文探讨多相组永磁电机的绕组拓扑特点,分析其转矩性能提升机理,归纳转矩性能最优的相移角设计规律。其... 详细信息

多相组永磁电机具有转矩密度高、转矩脉动小、容错能力强的优点,在航空航天、舰船推进等高转矩性能应用场合得到广泛的关注。首先,该文探讨多相组永磁电机的绕组拓扑特点,分析其转矩性能提升机理,归纳转矩性能最优的相移角设计规律。其次,总结了近年来国内外学者在多相组永磁电机领域已开展的工作,重点围绕槽极配比、拓扑结构、相组间联结方式等关键技术进行介绍。然后,基于电流谐波注入和永磁体谐波注削技术,进一步阐述了提高多相组永磁电机转矩性能的方法。针对多相组永磁电机高可靠设计技术,从短路电流抑制、相间独立性提高、绕组余度提升的层面进行了整理和归纳。最后,对高转矩性能多相组永磁电机进行总结与展望。

关键词：永磁电机多相组结构转矩性能相移角可靠性

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高推力永磁直线作动器及其关键技术综述

电工技术学报 2020年第5期35卷 1022-1035页

作者：凌志健赵文祥吉敬华江苏大学电气信息工程学院

磁力传动式直线作动器通过非接触式的磁场耦合实现能量传输,避免了机械磨损、卡死、过载能力不足等问题,并且提升了可靠性,降低了振动和噪声。将永磁磁力传动技术引入到直线作动器领域,使得兼具高推力密度、高可靠性的直线作动器成为可... 详细信息

磁力传动式直线作动器通过非接触式的磁场耦合实现能量传输,避免了机械磨损、卡死、过载能力不足等问题,并且提升了可靠性,降低了振动和噪声。将永磁磁力传动技术引入到直线作动器领域,使得兼具高推力密度、高可靠性的直线作动器成为可能。该文首先系统阐述了高推力永磁直线作动器的基本特点和研究现状,对典型的永磁直线作动器进行综述,并引入高推力密度磁力丝杠作动器的概念,分析其永磁磁力传动的一般性原理;然后,对近年来国内外学者在磁力丝杠作动器领域已开展的研究工作进行整理和归纳,并对拓扑结构、磁路加工等关键技术问题进行分析和探索;之后,讨论了该作动系统在航空航天和轨道交通等领域应用的可行性;最后,对磁力丝杠直线作动系统的研究方向进行展望。

关键词：磁力传动直线作动器高推力磁力丝杠可靠性

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K波段收发多功能GaAs MMIC芯片

固体电子学研究与进展 2015年第1期35卷 40-45页

作者：凌志健彭龙新南京电子器件研究所南京210016

介绍了一种基于0.15μm GaAs pHEMT功率工艺的K波段收发一体多功能芯片。该多功能芯片包含了功率放大器和低噪声放大器及收发开关。接收支路19.6-23.0GHz内增益大于23dB,增益平坦度为±0.2dB,输入输出驻波均小于1.8,噪声低于3.5dB;发射... 详细信息

介绍了一种基于0.15μm GaAs pHEMT功率工艺的K波段收发一体多功能芯片。该多功能芯片包含了功率放大器和低噪声放大器及收发开关。接收支路19.6-23.0GHz内增益大于23dB,增益平坦度为±0.2dB,输入输出驻波均小于1.8,噪声低于3.5dB;发射支路21-23GHz内输出驻波小于2.2,输入驻波小于2,增益大于25.6dB。在22GHz时饱和输出功率为23.3dBm,饱和电流170mA,效率达到25.2%。该多功能芯片接收/发射由单刀双掷开关控制。芯片尺寸为：4.1mm×2.75mm×0.05mm。

关键词：微波单片集成电路 K波段负载牵引收发多功能

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L波段载板式双平衡限幅低噪声放大器

固体电子学研究与进展 2018年第4期38卷 257-261页

作者：李建平凌志健南京电子器件研究所南京210016

设计了L波段PIN限幅器芯片和低噪声放大器芯片,并将这两种芯片集成在载板上,组成小尺寸双平衡限幅低噪声放大器。低噪声放大器采用负反馈结构,降低噪声系数和改善增益平坦度。采用双平衡式结构,提高限幅器的功率容量,提高了1dB增益压缩... 详细信息

设计了L波段PIN限幅器芯片和低噪声放大器芯片,并将这两种芯片集成在载板上,组成小尺寸双平衡限幅低噪声放大器。低噪声放大器采用负反馈结构,降低噪声系数和改善增益平坦度。采用双平衡式结构,提高限幅器的功率容量,提高了1dB增益压缩点输出功率。对传统兰格桥结构作了改进,缩小了电路面积。该限幅低噪声放大器工作电压5V,电流40mA。测试结果显示,在频带1.2~1.4GHz内,噪声系数小于1.2dB,增益大于28dB,P1dB大于6dBm,能够承受脉冲功率150 W(脉宽200μs和占空比为20%)。体积为7.5mm×5.0mm×0.9mm。

关键词： L波段载板式双平衡限幅低噪声放大器

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超低露点氮气瓶干燥工艺研究

石油化工设计 2024年第1期41卷 16-20页

作者：吴志坚李玲北京航天试验技术研究所北京100074

超低露点氮气瓶的干燥工艺包括正压置换、抽空、吹扫等,对这几种工艺方法进行了比较,并提供了氮气消耗、抽空和充放气时间等计算方法,确定了采用置换、抽空和热氮气吹扫相结合的方式来控制气瓶中氮气的水含量。通过现场试验验证,保证了... 详细信息

超低露点氮气瓶的干燥工艺包括正压置换、抽空、吹扫等,对这几种工艺方法进行了比较,并提供了氮气消耗、抽空和充放气时间等计算方法,确定了采用置换、抽空和热氮气吹扫相结合的方式来控制气瓶中氮气的水含量。通过现场试验验证,保证了气瓶中的氮气露点达到技术指标的要求。

关键词：超低露点氮气干燥

压缩感知联合并行采集技术的屏气3D LAVA FLEX序列在肝脏磁共振快速成像中的应用

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磁共振成像 2024年第2期15卷 155-161页

作者：方子榕陈秋雁叶灵余波陈志健宁德师范学院附属宁德市医院放射科宁德352100

目的探讨压缩感知(compressed sensing,CS)不同加速因子(acceleration factor,AF)联合并行采集技术(parallel acquisition technique,PAT)基于区域增长和相位校正水脂分离技术的三维肝脏容积加速采集(three-dimensional liver acqusition with volume acceleration flexible,3D LAVA FLEX)屏气序列在肝脏MR快速成像中的应用。材料与方法招募28名健康受试者,采用GE Architect 3.0 T MR仪行结合PAT AF 2以及不同CS AF的屏气3D LAVA FLEX序列的肝脏扫描。扫描序列分为五组,分别为PAT 2组和基于PAT 2的CS 1.2、CS 1.5、CS 2、CS 2.4组。由两位观察者分别对肝脏的水相、同相位(in-phase,IP)、反相位(opposed-phase,OP)图像质量进行5分制主观评分。取肝门水平的同一层面,放置感兴趣区域(region of interest,ROI)于肝右叶前、后段和肝左叶内、外段及其同一相位方向的右侧竖脊肌。记录各个ROI的平均信号强度(signal intensity,SI)及竖脊肌的噪声强度(standarddeviationg,SD)值,分别计算图像信噪比(signal-to-noiseratio,SNR)以及对比噪声比(contrast-to-noise ratio,CNR)。用组内相关系数(intra-class correlation cofficient,ICC)分析两位观察者主观评分和测量数据一致性;用Kruskal-Wallis H检验分析主观评分间差异;使用单因素方差分析(analysis of variance,ANOVA)对比不同组间SNR、CNR的差异。结果两位观察者对图像质量的主观评分及测量数据均为一致性良好(ICC>0.75)。五组水相、IP和OP图的主观评分组间差异有统计学意义(P<0.001,P<0.001,P<0.001)。五组图像肝右叶前、后段和肝左叶内、外段SNR的组间差异有统计学意义(P<0.001,P=0.004,P=0.002,P<0.001),CNR的组间差异无统计学意义(P=0.802,P=0.979,P=0.772,P=0.910)。当CS AF=2.4时,水相、IP、OP图像的主观评分与常规PAT 2组差异有统计学意义(P=0.009,P<0.001,P<0.001),肝右叶前、后段和肝左叶内、外段SNR与常规PAT 2组差异有统计学意义(P=0.010,P=0.002,P<0.001,P<0.001)。结论随着CS AF的增加,扫描时间逐渐缩短,在保证图像质量的前提下,基于PAT AF 2的屏气3D LAVA FLEX序列临床推荐CS AF 2作为肝脏动态增强和IP、OP成像的扫描参数,并且比常规PAT AF 2的方案扫描时间下降44%,成像效率大幅提高。

关键词：肝脏图像质量压缩感知并行采集技术加速因子磁共振成像