曹晓宁 作品数:9 被引量:18 H指数:3 供职机构: 河北工业大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 天津市高等学校科技发展基金计划项目 河北省高等学校科学技术研究指导项目 更多>> 相关领域: 一般工业技术 电气工程 自动化与计算机技术 更多>>
棒状铁镓合金磁滞特性和功耗特性分析 被引量:7 2018年 铁镓合金的磁滞和功耗特性是研究磁致伸缩换能器工作效率的基础特性。基于霍尔效应和法拉第电磁感应定律设计了一套磁致伸缩材料磁特性自动测试系统,利用该系统分别测试了铁镓合金棒不同磁场频率和不同磁感应强度下的磁滞回线,得知矫顽力和剩磁都随磁场频率和磁感应强度的增加而增加。基于磁滞回线计算了相同磁感应强度在不同磁场频率下的电磁损耗和介质储能,通过对电磁损耗曲线进行拟合,将电磁损耗分离为磁滞、涡流和剩余损耗。结果表明:磁感应强度为1 725 m T时,磁场频率由30 Hz增至70 Hz,电磁损耗和介质储能分别增加了3.24倍和1.96倍,分离后的磁滞、涡流和剩余损耗分别增加了1.33倍、5.26倍和7.35倍。磁滞损耗所占比例由56.87%下降至31.31%,涡流损耗所占比例由32.98%上升至48.69%,剩余损耗所占比例略有上升。对于高频工作条件下的铁镓换能器,通过对铁镓棒切片处理,减小了涡流损耗,提高了铁镓换能器的工作效率。 翁玲 曹晓宁 梁淑智 孙英 黄文美 王博文关键词:磁滞特性 功耗特性 Terfenol-D高频磁滞特性测试与分析 被引量:3 2018年 目前对超磁致伸缩材料Terfenol-D的研究,主要集中于静态或准静态条件下的磁滞特性的测试和分析。为了更好的探究材料的高频磁滞特性,将Terfenol-D制成方形环状薄片样品,在不同驱动磁场频率和磁密幅值的条件下,测量其动态磁滞回线,分析磁损耗的数值和变化趋势,探究剩磁和矫顽力等磁特性参数随频率和磁密幅值的变化规律。测试结果表明:当驱动磁场频率或磁密幅值增加时,动态磁滞回线横向变宽、面积增大,剩磁、矫顽力和损耗也都随之增大。此项研究为超磁致伸缩材料Terfenol-D高频磁滞特性和电磁损耗的理论分析提供了实验数据基础。 郜春艳 黄文美 刘卓锟 曹晓宁关键词:磁致伸缩 TERFENOL-D 驱动磁场 电磁损耗 一种磁致伸缩材料磁特性采集装置 本发明为一种磁致伸缩材料磁特性采集装置。该装置包括液晶显示控制模块、单片机模块、USB采集卡和运放电路模块;所述的运放电路模块包括八组运算放大电路、开关电压调节器、功率二极管、电压调节器;开关电压调节器与电压调节器相连,... 翁玲 吕稼先 曹晓宁 黄文美 王博文文献传递 一种磁致伸缩材料磁特性采集装置 本实用新型为一种磁致伸缩材料磁特性采集装置。该装置包括液晶显示控制模块、单片机模块、USB采集卡和运放电路模块;所述的运放电路模块包括八组运算放大电路、开关电压调节器、功率二极管、电压调节器;开关电压调节器与电压调节器相... 翁玲 曹晓宁 吕稼先 黄文美 王博文文献传递 双线圈铁镓合金换能器的输出特性 被引量:7 2018年 为了探究铁镓合金在不同磁场频率下产生应变和输出能量的变化规律,设计了一种双励磁线圈结构的铁镓换能器,研究了铁镓合金换能器的静态和动态输出特性。基于有限元法计算了铁镓合金换能器上棒状铁镓合金在不同频率下的磁场分布情况。利用磁能与机械能的转换关系,分析了铁镓合金换能器在不同磁场频率下的电磁损耗、磁能存储和输出机械能变化规律。结果表明,随着磁场强度的增加,铁镓合金换能器的静态输出应变和输出位移先线性增大之后趋于饱和。铁镓合金换能器静态输出的最大应变为80×10^(-6),输出的最大位移为3×10^(-6)m。棒状铁镓合金的最顶端和最底端的磁场强度较大,且随着磁场频率的增加而降低;棒状铁镓合金的中间部分磁场强度较小但分布均匀,且随着磁场频率增加而增加。铁镓合金换能器的动态输出位移曲线为蝶形曲线,在磁场频率为50 Hz时,铁镓合金换能器输出的机械能最大为69.598 J/m^3。 翁玲 曹晓宁 胡秀玉 黄文美 胡秀玉关键词:换能器 铁镓合金磁特性测试及其双励磁线圈换能器输出特性分析 磁致伸缩材料是当代高新技术发展重要的先导性和基础性材料之一,铁镓合金是一种新型磁致伸缩材料,以铁镓合金为核心的换能器件在航空航天、智能控制、精密仪器等领域被广泛应用。利用铁镓合金设计换能器件时,需要知道其磁滞特性、功耗特... 曹晓宁关键词:换能器 文献传递 铁镓合金电磁损耗分析 2018年 铁镓合金电磁损耗分析是高频铁镓合金导波激励装置、超声换能器以及振动主动控制结构的研究基础,因此分析铁镓合金在高频(磁场频率50 k Hz~400 k Hz)情况下的电磁损耗至关重要。采用AMH-1M-S型动态磁特性测试系统测量了环形铁镓合金在不同情况下的磁滞回线:相同磁场强度下不同交变励磁磁场频率、相同交变励磁磁场频率下不同磁感应强度、相同磁感应强度下不同交变励磁磁场频率。分别分析了上述情况下环形铁镓合金振幅磁导率变化规律以及介质储能和电磁损耗的变化情况。实验结果表明,在相同磁场强度为400 A/m时,励磁磁场频率由1 k Hz~200 k Hz,振幅磁导率下降了53.68%,电磁损耗增加了283倍;在相同励磁磁场频率100 k Hz时,磁感应强度由0.01 T~0.05 T,振幅磁导率增加了33.55%,介质储能与电磁损耗分别增加了18.13倍和25.97倍;在相同磁感应强度为0.05 T时,励磁磁场频率由50 k Hz~400 k Hz,振幅磁导率减小了39.73%,电磁损耗增加了16.9倍。此项研究为高频铁镓合金换能器设计与优化提供了实验数据基础。 常振 翁玲 曹晓宁 梁淑智 黄文美 王博文关键词:高频 电磁损耗 环形Fe-Ga合金动态磁导率和损耗分析 被引量:5 2019年 Fe-Ga合金的动态磁导率和损耗是研究Fe-Ga合金器件设计和应用的基础。为了研究高频Fe-Ga合金传感器,首先需要分析Fe-Ga合金的动态磁导率和损耗。该文建立了环形Fe-Ga合金动态磁导率和损耗模型,并采用AMH-1M-S型动态磁特性测试系统测量了不同磁场频率下Fe-Ga合金弹性磁导率、黏滞性磁导率和损耗因数曲线,利用阻抗分析仪测试环形Fe-Ga合金的电阻和电感,通过模型计算出不同频率下的环形Fe-Ga合金的弹性磁导率和黏滞性磁导率,分析了弹性磁导率和黏滞性磁导率随磁场频率的变化情况。结果表明,随着磁场频率增大,弹性磁导率先下降后升高,黏滞性磁导率不断升高,模型计算结果与实验结果一致。损耗因数随着磁场频率的增加先增加后降低最后趋于平稳。电磁损耗和介质储能随着磁场频率的增加逐渐增大。 翁玲 李薇娜 曹晓宁 梁淑智 王博文关键词:FE-GA 合金 损耗 一种磁致伸缩材料磁特性采集装置 本发明为一种磁致伸缩材料磁特性采集装置。该装置包括液晶显示控制模块、单片机模块、USB采集卡和运放电路模块;所述的运放电路模块包括八组运算放大电路、开关电压调节器、功率二极管、电压调节器;开关电压调节器与电压调节器相连,... 翁玲 吕稼先 曹晓宁 黄文美 王博文