硕士研究生崔向前作《纳米晶软磁在电磁继电器中的探索性研究》学术汇报

2023-10-17 16:20 270

一、报告人简介:image.png

崔向前,电气学院电器与电子可靠性研究所22级硕士,指导老师为由佳欣副教授,研究方向为纳米晶继电器技术。

                                             

二、报告内容简介:

1.参加人员:鲍家璇、王煜、丁丁、韩滢竹等。

2.报告的主要内容:针对电磁继电器这一应用在航空航天领域的机电元件,为提升其动态性能、提高磁系统效率、降低器件重量,在传统电磁继电器中引入纳米晶磁材,重点研究了一种基于小波主元解析的优化设计方法。


三、讨论内容:

       1. 讨论内容:

 (1)纳米晶软磁的主要制备工艺是怎么样的,在实际继电器产品中的应用的主要难题是什么?

 目前市场上应用的纳米晶软磁通常为带材纳米晶磁材,其制备工艺与硅钢片具有相似性。先通过平面流动铸造(PFC)工艺生产出具有一定公称厚度的纳米晶箔,后通过层叠工艺将纳米晶箔叠压成具有一定厚度的块体。但目前纳米晶磁材机械性能脆的缺陷仍未解决,无法完成实际继电器装配过程中的压铆等流程,需考虑改变装配工艺或采购经优化制备方法得到的具有柔性特征的纳米晶磁材。

 (2)纳米晶磁材目前应用相对较为成熟的研究领域有哪些?

 纳米晶磁材在大型配电变压器中已有一定的应用;是无线电能传输领域的研究热点,相对于传统软磁铁氧体具有饱和磁感应强度高、磁屏蔽效果好等优势;此外,由于纳米晶磁材的矫顽力小、高频损耗小,所以在电机的定转子优化设计中也有一系列研究。

       2. 与会人员提出观点、意见:

 (1)密切关注前沿相关研究动态,参考其应用方法与研究思路。

 (2)继续推进项目进展,结合电磁继电器的应用需求,可以尝试其他磁材与纳米晶磁材配合使用,多与外协单位讨论交流。

 

四、需要完善、改进的地方:

1. 高频主元分量在线圈电流信号中的占比需加以说明。

2. 建立更为精确的数字样机模型用以预测产品的实际性能。


五、会议现场:

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六、国内外相关技术前沿:

文献参考:

[1]   E. A. Theisen. Recent Advances and Remaining Challenges in Manufacturing of Amorphous and Nanocrystalline Alloys[J]. IEEE Transaction on Magnetics, 2022, 58(8): 1-7.

[2]   冯祥东. 平衡力式电磁继电器中非晶纳米晶软磁应用研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2022.

[3]   L. Zhang, Y. Wang, L. Zou, et al. Effect of Grain Size on Magnetic Loss of Nanocrystalline Alloy Under High-Frequency Non-Sinusoidal Excitation[J]. IEEE Transactions on Magnetics, 2023, 59(7): 1-11.

[4]   D. E. Gaona, C. Jiang, T. Long. Highly Efficient 11.1-kW Wireless Power Transfer Utilizing Nanocrystalline Ribbon Cores[J]. IEEE Transactions on Power Electronics, 2021, 36(9): 9955-9969.

[5]   冯超, 张艳丽, 任自艳, . 基于高频材料特性分析的旋转式松耦合变压器结构设计[J]. 电工技术学报, 2022, 37(S1): 22-29.