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多功能节能型脉冲磁场发生器

天津工业大学学报 2020年第3期39卷 77-81页

作者：陈奕梅王玉领熊慧刘近贞天津工业大学电气工程与自动化学院天津300387

为了实现刺激参数的灵活可调性,并提高磁场发生器的能量利用率,设计了一种多功能节能型脉冲磁场发生器;介绍了多功能节能型脉冲磁场发生器的电路拓扑结构,通过H桥电路结构实现放电开关IGBT与电容、刺激线圈互连,控制开关导通时间,在刺... 详细信息

为了实现刺激参数的灵活可调性,并提高磁场发生器的能量利用率,设计了一种多功能节能型脉冲磁场发生器;介绍了多功能节能型脉冲磁场发生器的电路拓扑结构,通过H桥电路结构实现放电开关IGBT与电容、刺激线圈互连,控制开关导通时间,在刺激线圈中产生近似三角形的脉冲电流,最终搭建实验平台并对其进行测试验证。结果表明:通过灵活调节开关,磁场幅度调节范围为1~1000 A,脉冲宽度调节范围为5~160μs,频率调节范围为1~10 Hz;利用续流回收阶段,将刺激线圈中的剩余磁能回收到储能电容中,提高了能量利用率,本节能型系统的能量损失率γ为6.3%~32.2%,明显低于传统磁场发生器的能量损耗。

关键词：经颅磁刺激磁场发生器多功能节能

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磁流体动压密封磁场发生器的设计及性能研究

润滑与密封 2015年第9期40卷 99-104页

作者：汪宇周剑锋赵海龙江苏省过程强化与新能源装备技术重点实验室南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京211816

磁流体黏度可随外部磁场强度发生变化,故可将其作为非接触式机械密封端面的润滑介质,通过改变外部磁场强度来实现磁流体膜动压性能的控制。为提高磁流体动压机械密封的密封性能,设计一种磁场发生器,该磁场发生器可通过改变电流来调节磁... 详细信息

磁流体黏度可随外部磁场强度发生变化,故可将其作为非接触式机械密封端面的润滑介质,通过改变外部磁场强度来实现磁流体膜动压性能的控制。为提高磁流体动压机械密封的密封性能,设计一种磁场发生器,该磁场发生器可通过改变电流来调节磁流体膜的黏度,从而产生不同的动压,实现对流体膜动压效应的控制。采用数值分析的方法,对由动环、静环、磁流体膜及磁场发生器组成的导磁结构的磁场进行分析,获得导磁结构中磁力线、磁场强度、磁感应强度分布规律。研究发现,导磁结构中的磁力线几乎全部穿过密封环端面,该处的磁场强度达到最高水平;磁力线在垂直于密封端面方向上有一定的磁场梯度,且磁流体膜中的磁场强度与磁场发生器的电流强度成正比。

关键词：磁流体磁场发生器动压密封电磁场

一种基于总强度监测的三轴线圈磁场发生器精确校准方法

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海军工程大学学报 2013年第5期25卷 1-5,10页

作者：林春生周建军杨振宇海军工程大学兵器工程系武汉430033

实际三轴磁场产生器安装时存在正交性误差与一致性误差,因而线圈中心均匀区所产生的磁场矢量存在较大的误差。为了校准这一误差,提出了一种基于高精度光泵磁强计监测实际产生磁场的校准方法。该方法通过光泵磁强计测量实际产生的磁场建... 详细信息

实际三轴磁场产生器安装时存在正交性误差与一致性误差,因而线圈中心均匀区所产生的磁场矢量存在较大的误差。为了校准这一误差,提出了一种基于高精度光泵磁强计监测实际产生磁场的校准方法。该方法通过光泵磁强计测量实际产生的磁场建立模型参数的回归模型,然后求解出模型参数,利用模型参数控制三轴线圈的驱动电流从而实现对误差的校正。仿真验证表明:该方法校准后的误差<1nT。

关键词：三轴线圈磁场发生器磁场矢量校准

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一种多绕组磁场发生器的设计

合肥工业大学学报（自然科学版） 2012年第7期35卷 935-937,980页

作者：韩亮何晓雄王智广合肥工业大学电子科学与应用物理学院 96634部队

文章依据亥姆霍兹线圈原理提出了一种多绕组结构的磁场发生器设计方案,利用Maxwell软件对其进行模拟仿真分析,并制作了一套多绕组磁场发生器。通过对比实际测量数值与模拟仿真数值,证明了该设备能产生0～2T的磁场,在中心区域磁感应强度... 详细信息

文章依据亥姆霍兹线圈原理提出了一种多绕组结构的磁场发生器设计方案,利用Maxwell软件对其进行模拟仿真分析,并制作了一套多绕组磁场发生器。通过对比实际测量数值与模拟仿真数值,证明了该设备能产生0～2T的磁场,在中心区域磁感应强度的不均匀性小于3%,得到了预期效果。

关键词：磁场发生器亥姆霍兹线圈有限元电磁场多绕组

化合物溶剂磁化改性机理及改性磁场发生器优化技术研究

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化合物溶剂磁化改性机理及改性磁场发生器优化技术研究

作者：刘胜南京理工大学

学位级别：硕士

为了研究化合物溶剂在磁化改性中的作用机理,本文首先建立了一个磁场发生器,选取相应的铁芯形状,分别为C形与E形,绘制两个磁场发生器模型,选用优质碳素钢材料,借助电磁仿真软件并进行相应的电磁数值仿真,研究不同电流激励和间隙下的磁... 详细信息

为了研究化合物溶剂在磁化改性中的作用机理,本文首先建立了一个磁场发生器,选取相应的铁芯形状,分别为C形与E形,绘制两个磁场发生器模型,选用优质碳素钢材料,借助电磁仿真软件并进行相应的电磁数值仿真,研究不同电流激励和间隙下的磁场分布特点,选用合适的参数使得产生的磁感应强度达到一定的范围,达到磁化所要求的0.6T～0.8T的磁感应强度,仿真研究表明,在相同的截面尺寸与面电流激励下,C形铁芯比E形铁芯具有更好的电磁敏感性,在相同的间隙下,在增加同等大小面电流激励下,C形铁芯间隙处的磁感应强度增加较为明显。其次,本文在分析磁场对化合物溶剂流动的影响时,借助多物理场仿真软件,添加多个物理场,利用粒子追踪法研究微粒的运动变化,得出在入口速度为0.04m/s时,在0.8T磁场强度的作用下,出口的最大流速与最小流速比没有磁场作用时大0.001m/s;在稀物质传递的过程中,在入口浓度为1000mol/m,入口速度为5×10m/s时,在0.8T磁场强度的作用下,反应后的浓度比没有磁场作用下低0.002mol/m。说明一定强度的磁场作用下,增加了系统的动能,促进了稀物质传递的反应进程。最后,本文在外在能量的作用下对水分子结构与性质进行分析,建立水分子团盒子,通过增加初始温度,选用五种指标来衡量水分子的动力学仿真的变化,得出水分子之间的氢键在外在能量的作用下得到伸长,氢键作为水分子间的一种弱相互作用,氢键的变长或断裂影响这水分子团的外在性质,同时,水分子内部氧氢键的键长与键角在外在能量的作用下其概率分布发生变化,键长增加为0.98(?)、键角减小为99°的水分子数量的分布概率变大。

关键词：磁化改性磁场发生器多物理场仿真分子动力学氢键

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经颅磁刺激磁场发生器的研究

经颅磁刺激磁场发生器的研究

作者：毛英杰天津工业大学

学位级别：硕士

经颅磁刺激(Transcranial magnetic stimulation,TMS)是一项非侵入、无痛无创的检测和治疗技术,在生物磁学、精神医学临床和脑基础研究等领域具有广阔的发展空间。然而现有的磁刺激仪器大部分是单通道的,而且存在聚焦性差、刺激靶位点... 详细信息

经颅磁刺激(Transcranial magnetic stimulation,TMS)是一项非侵入、无痛无创的检测和治疗技术,在生物磁学、精神医学临床和脑基础研究等领域具有广阔的发展空间。然而现有的磁刺激仪器大部分是单通道的,而且存在聚焦性差、刺激靶位点单一及电流脉冲参数不可调等问题。磁场发生器是经颅磁刺激仪器的核心,直接决定了磁刺激仪的刺激模式和应用范围。本文结合绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)优良的可控性,提出一款脉冲参数可控型多通道磁场发生器的原理拓扑。首先,本文从多靶位同时刺激、电流脉冲参数可控的角度出发,整合不同TMS电路拓扑的优点,提出一种新颖的脉冲参数可控型多通道磁场发生器电路拓扑。该拓扑结构采用多个通道分别控制多个刺激线圈,每一个线圈都由一个专用的通道进行控制,而且每个通道线圈内电流脉冲的幅值、宽度等参数可以实现调节,提高了系统的灵活性。然后,针对提出的新型拓扑结构进行详细的原理分析,实际绕制圆形的刺激线圈并对其参数进行精确测量。根据测量的数据,结合TMS的设计原则确定主电路相关器件的参数,并利用Matlab对储能电容的电压和线圈的电流进行计算仿真。计算仿真的结果表明,线圈内电流的幅值、脉宽参数可以通过放电开关的导通时间进行调节。最后,实际搭建单通道的平台,对主电路进行布局优化,有效减少了杂散电感。针对放电开关关断过程中出现的尖峰脉冲电压,设计相应的缓冲电路进行抑制。根据控制时序要求,设计稳定可靠的控制系统,联合主电路进行调试。测试结果表明,刺激线圈内可以产生近似三角形的电流脉冲,且脉冲的幅值和宽度可以通过控制放电开关的导通时间进行调节,可调宽度范围为5μs-160μs。当脉冲宽度t=160μs时,刺激线圈的电流峰值为941.2A,同理论计算的950.4A相符合。

关键词：经颅磁刺激脉冲参数多通道多靶位刺激线圈磁场发生器

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基于综合补偿的磁场发生器的研制

电工电能新技术 2003年第4期22卷 69-72页

作者：赵文春赵治华马伟明胡安海军工程大学电力电子技术应用研究所湖北武汉430033

本文介绍了一种磁场发生装置,通过负载补偿和移相补偿,较好地实现了对于电感负载,从输入电压信号到相同波形电流输出的转换。重点阐述了该装置Helmholtz线圈的设计思路、负载补偿和移相补偿的工作原理及补偿参数的选定。经过实验验证,... 详细信息

本文介绍了一种磁场发生装置,通过负载补偿和移相补偿,较好地实现了对于电感负载,从输入电压信号到相同波形电流输出的转换。重点阐述了该装置Helmholtz线圈的设计思路、负载补偿和移相补偿的工作原理及补偿参数的选定。经过实验验证,对于正弦波、三角波和方波,负载输出电流波形跟踪良好。

关键词：磁场发生器 Helmholtz线圈负载补偿移相补偿

基于矩形亥姆霍兹线圈的大均匀区改进型三维磁场发生器设计与特性

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磁性材料及器件 2016年第5期47卷 45-50页

作者：姜磊王钰熊又星海军驻海南地区装备修理监修室海南三亚572018 海军工程大学电气工程学院湖北武汉430033

为了克服传统磁场发生器空间利用率低的缺陷,提出了改进的三维磁场发生器,具有结构紧凑、更大的均匀区。相比传统的亥姆霍兹线圈,每个维度引入了一双辅助线圈。要设计这紧凑场发生器,五个模型参数需要根据用户的要求对均匀性进行优化。... 详细信息

为了克服传统磁场发生器空间利用率低的缺陷,提出了改进的三维磁场发生器,具有结构紧凑、更大的均匀区。相比传统的亥姆霍兹线圈,每个维度引入了一双辅助线圈。要设计这紧凑场发生器,五个模型参数需要根据用户的要求对均匀性进行优化。最后,研发了一台磁场发生器,用于测试新型线圈的性能以验证其设计方法。实验结果表明,测试的磁场结果与设计值吻合得很好,最大的设计偏差仅为0.12%。更重要的是,产生相同体积的均匀区,这种磁场发生器的体积仅为传统亥姆霍兹线圈的1/13.6。

关键词：磁场发生器亥姆霍兹线圈麦克斯韦线圈磁场测量

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可调控磁场发生器的研制

大学物理实验 2017年第3期30卷 19-22页

作者：王智会孔令仪孙泽浩孙祥陈龙王秦君束华中李永涛南京邮电大学江苏南京210023 盛科网络苏州有限公司江苏苏州215021

装置通过STM32系列单片机作为控制芯片,对电流大小进行控制。同时利用电路简单、精度高的传统恒流源电路,反馈电路和控制电路设计出可以通过蓝牙控制的磁场发生器。

关键词：磁场发生器反馈可调恒流源