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阻容分压器准静态场仿真方法的研究

阻容分压器准静态场仿真方法的研究

作者：段田瑾华北电力大学（北京）

学位级别：硕士

分压器是把被测高电压按照一定比率衰减为低电压的一种测量设备,阻容式分压器主要用来进行瞬态电压的测量。通过电路方法计算分压器的分压特性,由于杂散电容存在,参数计算难以获得准确结果。本论文通过建立准静态场模型实现对阻容分压... 详细信息

分压器是把被测高电压按照一定比率衰减为低电压的一种测量设备,阻容式分压器主要用来进行瞬态电压的测量。通过电路方法计算分压器的分压特性,由于杂散电容存在,参数计算难以获得准确结果。本论文通过建立准静态场模型实现对阻容分压器的仿真,从而为分压器设计提供有效手段。根据准静态场的特点,讨论了含有位移电流和传导电流的准静态场的方程和边界条件,建立分压器准静态场模型,重点讨论并对比了悬浮良导体的两种处理方法。对分压器不同频率下的准静态场进行仿真计算,从而得出分压器的频率特性。对数据进行分析和总结,为以后的测量和设计提供参考。

关键词：准静态场分压器有限元悬浮良导体

微型胃肠道介入式诊疗装置的便携定位系统设计

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光学精密工程 2008年第3期16卷 492-499页

作者：李鸿炜颜国正胡芳芳上海交通大学仪器系820所系统控制与信息处理教育部重点实验室上海200240 重庆嘉斯特质量检测有限公司重庆401122

以定位人体胃肠道生理参数遥测胶囊为目标,设计了便携交流激磁式定位系统。分析了定位系统的工作原理,建立了基于载流螺线管磁场计算模型的交流激磁定位模型,采用模拟退火算法求解了定位方程。体外实验结果表明,此便携式定位系统在10~50... 详细信息

以定位人体胃肠道生理参数遥测胶囊为目标,设计了便携交流激磁式定位系统。分析了定位系统的工作原理,建立了基于载流螺线管磁场计算模型的交流激磁定位模型,采用模拟退火算法求解了定位方程。体外实验结果表明,此便携式定位系统在10~500 mm处定位精度能达到10 mm,抗干扰能力强,能够满足微型介入式装置在人体中的定位要求。

关键词：微型介入式诊疗装置电磁定位准静态场胃肠道诊断模拟退火算法

高频电磁水处理器处理腔的电磁场仿真分析及实验

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高电压技术 2012年第2期38卷 427-434页

作者：熊兰伍懿美杨子康石岭岭苗雪飞何为重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400030

处理腔是高频电磁水处理器的重要组成部件,为了确定何种处理腔结构对高频电磁阻垢除垢具有更佳的效果,利用准静态学方法对2种常见的处理腔即同轴式处理腔和螺线管式处理腔进行了电磁场分析,得到了同轴式处理腔主导场为电场、螺线管式处... 详细信息

处理腔是高频电磁水处理器的重要组成部件,为了确定何种处理腔结构对高频电磁阻垢除垢具有更佳的效果,利用准静态学方法对2种常见的处理腔即同轴式处理腔和螺线管式处理腔进行了电磁场分析,得到了同轴式处理腔主导场为电场、螺线管式处理腔主导场为磁场的结论;利用Ansoft Maxwell软件建立了有限元模型,仿真分析其内部的电磁场能量的分布,仿真分析表明:当施加相同的激励源并处理相同体积的水时,同轴式处理腔内的电磁能量大于螺线管式处理腔;最后,设计了一套高频电磁阻垢除垢系统和微型循环水系统,并自行配兑钙离子浓度为5mmol/L的碳酸钙溶液进行了实验研究,检测了溶液中电导率和生成的晶体形态,并用挂片法测定了阻垢率。实验结果表明:2种处理腔都有一定的阻垢效果,但同轴式处理腔的阻垢效果明显优于螺线管式处理腔。

关键词：处理腔水处理准静态场仿真分析 Ansoft 电磁能量阻垢

湿润污秽绝缘表面电场及针板电极下的沿面放电

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高电压技术 2010年第6期36卷 1407-1414页

作者：姚刚文习山蓝磊武汉大学电气工程学院武汉430072

为研究湿润污秽条件下绝缘表面电场分布和沿面放电特性,基于ANSYS软件建立了绝缘表面存在水膜和水滴的简化模型,用准静态谐分析法计算了湿润污秽对绝缘表面电场和沿面电位的影响。对针板电极下瓷和室温硫化硅橡胶的沿面放电进行了研究,... 详细信息

为研究湿润污秽条件下绝缘表面电场分布和沿面放电特性,基于ANSYS软件建立了绝缘表面存在水膜和水滴的简化模型,用准静态谐分析法计算了湿润污秽对绝缘表面电场和沿面电位的影响。对针板电极下瓷和室温硫化硅橡胶的沿面放电进行了研究,对其影响因素展开分析。结果表明:以湿润污秽为中心的小区域电场发生畸变;瓷绝缘表面的污秽水膜影响绝缘子电压和电场分布,其电导率对绝缘子局部区域的电压分布具有影响。分离污秽水珠的个数、体积和电导率对室温硫化硅橡胶表面电场造成不同程度的影响,绝缘表面闪络过程存在阶段性。不同电场下的污秽水珠运动存在差异,不同绝缘表面沿面放电存在明显区别;电场极不均匀是导致针板电极下沿面放电存在极性效应的主要因素,湿润污秽的分布、体积和数量对极性效应均存在影响。

关键词：准静态场绝缘表面电导率极性效应污秽放电电弧

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中频感应加热一体机的电磁与热问题研究

中频感应加热一体机的电磁与热问题研究

作者：李艳杰沈阳工业大学

学位级别：硕士

随着国内风电、光电规模的壮大,这些清洁能源因不能得到及时消纳或储存而导致的弃风弃光问题越来越严重。电磁热储能系统作为实现储能的方式之一,承担着缓解弃风弃光,促进新能源消纳和移峰填谷的作用。将其应用于电网能源的调配,目前已... 详细信息

随着国内风电、光电规模的壮大,这些清洁能源因不能得到及时消纳或储存而导致的弃风弃光问题越来越严重。电磁热储能系统作为实现储能的方式之一,承担着缓解弃风弃光,促进新能源消纳和移峰填谷的作用。将其应用于电网能源的调配,目前已成为国内的研究热点。当下感应加热控制电源正朝着高频率、大功率方向发展,为使感应加热负载的使用与控制电源发展相匹配,有必要对它们的电磁与热问题进行研究。本课题以12k Hz/50k W的中频感应加热一体机为研究对象,采用公式解析计算,软件有限元分析与仿真以及设置对照组分析的方法,对中频感应加热一体机的电磁与热问题进行了研究。研究工作如下:结合感应加热的理论知识,对感应加热装置负载侧的三种工作状态进行了分析,并明确了该负载工作在弱感性状态下能使器件工作可靠性最高。利用软件对感应加热电路的工作过程进行仿真,得到了不同电容电感匹配下的电压电流。之后又计算出了感应加热电源中的主要损耗,作为后面求解感应加热电源温度场的热源取值依据。对一体机的负载进行了电磁分析。将其作为准静态场问题,建立了数学模型,给出了钢管、空气以及绕组部分的场域及边界方程,推导出空气的电磁位及钢管的电磁功率表达式。后又用软件对加热负载进行有限元分析,最后发现在不改变负载工作状态性质的前提下,改变绕组匝数是对负载调功最有效的方法。明确了一体机的控制电源主要以传导、对流和辐射三种方式向外传递热量,加热负载主要以传导和对流两种方式传递热量。针对控制电源和感应加热负载的热问题,分别设计了两套方案,并用软件对这些方案进行了有限元分析。通过对计算结果的分析,得出了控制电源散热和负载结构传热的最佳设计方案。最后搭建了中频感应加热一体机实验平台,并进行了加热实验。期间得到了负载两端的电压电流波形,与前期仿真结果相同;还监测了负载外侧的绕组及进出水温度,与仿真结果相印证,并由实验得出了该一体机的电热转换效率约为90%。

关键词：感应加热准静态场流体场温度场

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“电磁场”课程体系和教学内容的改革与实践

电气电子教学学报 2023年第2期45卷 51-54页

作者：李琳华北电力大学电气与电子工程学院北京102206

阐述了似稳场与准静态场概念上的差异,针对电气工程与电子信息类专业普遍是在大学物理“电磁学”课程之后开设“电磁场”课程的现状,提出减少“电磁场”与“电磁学”在教学内容上的重复,在教材和教学上简化纯粹静态场内容,突出对准静态... 详细信息

阐述了似稳场与准静态场概念上的差异,针对电气工程与电子信息类专业普遍是在大学物理“电磁学”课程之后开设“电磁场”课程的现状,提出减少“电磁场”与“电磁学”在教学内容上的重复,在教材和教学上简化纯粹静态场内容,突出对准静态电场、磁场概念的讲解,并在准静态场的范畴中引入标量电位和矢量磁位、标量磁位以及电阻、电容与电感参数,以提高学生理解和解决实际工程问题的能力。

关键词：似稳场准静态场电磁场课程体系

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感应加热装置负载的电磁功率计算

现代信息科技 2021年第3期5卷 155-158页

作者：李艳杰李岩郭昊沈阳工业大学电气工程学院辽宁沈阳110870

针对高频环境下传统电磁功率计算方法存在较大误差的问题,该文以50 kW/12 kHz感应加热装置为研究对象,将其负载的电磁环境视为准静态场,建立了数学模型,采用解析法和有限元法相结合的方案,对其电磁功率进行了计算。随后又搭建了感应加... 详细信息

针对高频环境下传统电磁功率计算方法存在较大误差的问题,该文以50 kW/12 kHz感应加热装置为研究对象,将其负载的电磁环境视为准静态场,建立了数学模型,采用解析法和有限元法相结合的方案,对其电磁功率进行了计算。随后又搭建了感应加热实验平台,最终所得计算值与实验值相比误差在6%以内。因此,其中的电磁功率计算方法可为同类型装置的电磁功率计算提供参考。

关键词：高频准静态场有限元法电磁功率

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场源做简谐运动时的空间电磁场

广西教育学院学报 2006年第4期 87-91页

作者：侯昭武钦州师范高等专科学校广西钦州530500

根据静电场理论和电动力学中低速时的洛伦兹变换计算出场源做简谐运动时的空间电磁场强度,并通过计算带电摆空间电磁场强度为例说明其规律。

关键词：简谐运动电磁场带电摆准静态场