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混合勵磁電機是將高效永磁電機和易于控制的電勵磁同步電機有機結(jié)合形成的一種新型電機。采用新型無刷結(jié)構(gòu)，不需電刷和滑環(huán)。用作無刷交流發(fā)電機時，省去了勵磁機及旋轉(zhuǎn)整流器，從而大大簡化電機結(jié)構(gòu)，提高了工作可靠性。 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機是現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的重要機型，其效率高、功率密度大，但其存在氣隙磁場及電壓調(diào)節(jié)、故障滅磁困難的固有問題。混合勵磁電機是將高效永磁電機和易于控制的電勵磁同步電機有機結(jié)合形成的一種新型電機。 三、創(chuàng)新點以及主要技術(shù)指標(biāo) 1.結(jié)構(gòu)簡單、可靠，兼具永磁電機的高效率和電勵磁電機勵磁可控的優(yōu)點； 2.采用新型無刷結(jié)構(gòu)，不需電刷和滑環(huán)。用作無刷交流發(fā)電機時，省去了勵磁機及旋轉(zhuǎn)整流器，從而大大簡化電機結(jié)構(gòu)，提高了工作可靠性； 3.勵磁線圈中沒有勵磁電流時，電機處于弱磁狀態(tài)，減小了磁鋼退磁風(fēng)險； 4.電機既可以工作于發(fā)電狀態(tài)也可以工作于電動狀態(tài)，同樣適用于寬轉(zhuǎn)速范圍高效驅(qū)動電機。 四、知識產(chǎn)權(quán)及獲獎 課題組對混合勵磁電機的創(chuàng)新研究得到國家自然科學(xué)基金重點項目資助，已獲2項授權(quán)國家發(fā)明專利，另有8項國家發(fā)明專利處于公開期，取得一批創(chuàng)新性成果。

為了克服直流電機及斬波控制系統(tǒng)效率低、體積與重量大、電機換向極需要頻繁維護、難于有效實現(xiàn)電動車輛再生制動以及交流電機及控制器低速大轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定特性較差以及一般永磁直流電機斬波控制系統(tǒng)不能滿足電動車輛大扭矩需求的缺點，發(fā)明了一種全新的牽引電機自動控制模式，設(shè)計出稀土變磁通電機及驅(qū)動系統(tǒng)。將驅(qū)動電機的增磁繞組接到永磁電機的續(xù)流回路中，使得該電機及其控制器既有稀土永磁電機的高效和高功率密度的優(yōu)點，又具備直流串激牽引電機低速大扭矩的特性，并具有比串激直流電機更優(yōu)良的自動弱磁性能，符合電動車輛對動力需求的理想特性；電機電樞電感采用轉(zhuǎn)子無槽結(jié)構(gòu)，將電機電樞電感值減小到傳統(tǒng)電機的1/3～1/4以內(nèi)；去掉了驅(qū)動系統(tǒng)電機電樞回路的平波電抗器，使系統(tǒng)電樞回路的電感值進一步減小，使換向器火花減小70％以上，電機電刷維護周期延長5倍以上；電機換向器的發(fā)熱大幅減少，有利于提高電機的轉(zhuǎn)速；電機的體積與重量減小30％；提高了電能轉(zhuǎn)換效率；具有良好的電磁兼容性。

本發(fā)明涉及無損檢測領(lǐng)域，并公開了一種磁約束脈沖渦流檢測 方法與裝置。其方法是在被測構(gòu)件表面設(shè)置一個圓環(huán)形永磁體，其上 下端面為磁極且極性相反，并使永磁體的中心線與被測構(gòu)件表面的法 線重合；依次同軸設(shè)置接收線圈和激勵線圈在永磁體的內(nèi)部；在激勵 線圈中加載直流電流，以產(chǎn)生穩(wěn)恒的一次磁場；在關(guān)閉激勵線圈中的 直流電流的同時，測量接收線圈的感應(yīng)電壓，得到檢測信號。其裝置 包括脈沖渦流傳感器、激勵控制單元、信號處理單元、A/D 轉(zhuǎn)換單元 和計算處理器，脈沖渦流傳感器中設(shè)置有圓環(huán)形永磁體。本發(fā)明利用 上下端面為磁極的圓環(huán)形永磁體，在被測構(gòu)件中產(chǎn)生垂直于其表面的 偏置磁場，約束了被測構(gòu)件中感應(yīng)渦流的向外擴散，可有效提高檢測 靈敏度。 

在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中，尋求熱物理性能優(yōu)良的冷卻介質(zhì)并發(fā)展新型的強化換熱和流動控制技術(shù)成為提高能源利用效率與節(jié)能減排的重要途徑和有效手段。而液態(tài)金屬流體(如鎵、鎵錫、鎵銦錫和鋰鉛等)由于其對流換熱系數(shù)高、液相溫區(qū)寬、耐極限熱流密度能力強、特定工況下材料相容性好及易于進行電磁控制等諸多優(yōu)點備受關(guān)注。如電磁冶金、芯片散熱、熔融3D金屬流體打印、鎳基合金焊接等。與常規(guī)流體相比，液態(tài)金屬流體與電磁場相互作用可產(chǎn)生洛侖茲力，進而實現(xiàn)對不同流動區(qū)域的定向主動控制。磁鈍體陣列作為渦流發(fā)生器對換熱的促進作用要強于孤立磁鈍體，當(dāng)雷諾數(shù)< 500時磁鈍體陣列尾跡是穩(wěn)定的，雖然這些渦流對換熱有促進作用，但換熱性能綜合因子<1;當(dāng)雷諾數(shù)=600時磁鈍體陣列尾跡的不穩(wěn)定性對換熱的促進更強一些。因此可以考慮用磁鈍體陣列作渦流發(fā)生器來強化換熱。

一、 項目簡介新型磁功能材料目前主要有超磁致伸縮材料、磁性液體材料、硅鋼材料、電磁流變液、壓電和鐵電材料等，這些材料都具有優(yōu)異的性能和廣泛的應(yīng)用前景，為電工及相關(guān)行業(yè)的發(fā)展起到巨大的推動作用。在磁功能材料性能測試方面，測試了硅鋼單片及疊片直流偏磁下的磁化特性和磁致伸縮特性，測試了磁性液體的磁化特性、磁粘特性和表面張力等。在磁功能材料數(shù)學(xué)建模和求解方面，從材料的應(yīng)用特性著手，以超磁致伸縮材料、磁性液體、硅鋼材料和電磁流變液為例，考慮機械效應(yīng)、溫度效應(yīng)、電場效應(yīng)、磁場效應(yīng)等因素，利用能量變分原理建立電-磁-機械耦合模型，編制材料應(yīng)用特性模型與分析軟件。在磁功能材料應(yīng)用方面，研究了超磁致伸縮力傳感器、加速度傳感器，研究了磁性液體加速度傳感器、傾斜角傳感器、微壓差傳感器等，研究了磁性液體在物體比重測試技術(shù)和減振技術(shù)中的應(yīng)用。二、 技術(shù)指標(biāo)（包括鑒定、知識產(chǎn)權(quán)專利、獲獎等情況）在國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊和國際會議上發(fā)表相關(guān)論文100余篇，被三大檢索收錄70余篇。參加相關(guān)科研項目16項，其中國家自然科學(xué)基金2項，省部級項目11項，技術(shù)開發(fā)項目1項。授權(quán)發(fā)明專利2項。三、 高清成果圖片3-4張

作為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的磁性生物分離技術(shù)，在蛋白純化、核酸提取與分離、病毒及特定細(xì)胞檢測、生物傳感器等方面均得到了廣泛的應(yīng)用。利用磁性生物分離技術(shù)制備的用于蛋白質(zhì)、細(xì)胞、核酸、病毒等分離檢測的試劑盒，能夠?qū)崿F(xiàn)快速、特異性和高效的生物檢測。因此，磁性生物分離技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用前景，并已成為高新技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)的一個熱點，對于細(xì)胞/基因治療、生物制品研發(fā)、疾病預(yù)防與早期快速診斷治療、檢驗檢疫等高技術(shù)行業(yè)的發(fā)展具有極大的推動作用。本項目在已有自主知識產(chǎn)權(quán)的磁性納米粒子（SPIO）的綠色環(huán)保低成本的先進制備技術(shù)基礎(chǔ)上，建立對SPIO表面進行不同類型功能化的構(gòu)建技術(shù)和方法，一步實現(xiàn)不同聚合物對超順磁性四氧化三鐵納米粒的可控包裹，并可獲得粒徑均一、形狀和尺寸可控的磁性復(fù)合微球，利用具有優(yōu)異抗蛋白質(zhì)吸附能力的聚合物，如聚乙二醇等對磁性復(fù)合微球表面可控功能化，以及多種抗體或特異性識別基團聯(lián)用機制，降低對生物分子的非特異性吸附，實現(xiàn)對目標(biāo)物的高特異性吸附與分離，以獲得具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的新型高效環(huán)保的磁性納米生物分離材料及系統(tǒng)。 主要技術(shù)指標(biāo)：1. SPIO的日產(chǎn)量>100克，生產(chǎn)過程中不使用對環(huán)境危害大的、毒性強的有機化合物。粒徑為10－20nm，30天內(nèi)不發(fā)生團聚。2. 根據(jù)所分離的不同目標(biāo)物，SPIO與不同聚合物的復(fù)合微球粒徑為100－1000nm不等，且粒徑分布均勻，30天內(nèi)不發(fā)生團聚。 多功能納米復(fù)合微球具有生物相容性和生物安全性。對細(xì)胞、蛋白、核酸等的分離效率及所保持的生物活性均不低于95%。 應(yīng)用范圍： 磁性蛋白質(zhì)分離產(chǎn)品是一種高附加值的產(chǎn)品，可用于細(xì)胞/基因治療、生物制品研發(fā)、疾病預(yù)防與早期快速診斷治療、檢驗檢疫等領(lǐng)域，市場需求量大，具有巨大的經(jīng)濟效益。國外公司每10毫升規(guī)格的免疫磁珠的價格均在萬元左右，遠遠高于相同質(zhì)量的黃金售價，但由于技術(shù)及開發(fā)成本的限制，磁性生物分離產(chǎn)品的國產(chǎn)化程度低，即使有少數(shù)公司從事磁性載體的研發(fā)，但多為仿造國外公司的產(chǎn)品，技術(shù)含量低，這不僅在知識產(chǎn)權(quán)方面存在潛在風(fēng)險，而且在產(chǎn)品競爭力方面遠遠落后于國外已商業(yè)化的產(chǎn)品。因此，研發(fā)具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的磁性蛋白質(zhì)分離技術(shù)及產(chǎn)品，對于我國經(jīng)濟、社會的發(fā)展都具有深遠的意義。目前，磁性蛋白質(zhì)分離技術(shù)及產(chǎn)品已被國際、國內(nèi)各大醫(yī)院、檢測單位認(rèn)可，并用于實際生物樣品的分離，創(chuàng)造了極大的社會和經(jīng)濟效益。 項目目前處于小批量生產(chǎn)階段，成果權(quán)屬為我校獨自擁有。

高濃度污水的絮凝沉降處理中，往往會遇到泥化程度高、難以沉降的問題，將磁性力場引入絮凝工藝，可望增強絮團沉降動力，提升污水澄清效果。磁性絮凝劑是將磁種材料與絮凝劑基體復(fù)合，形成集磁性與絮凝特性與一身的復(fù)合絮凝劑，在高濃度工業(yè)污水、礦物洗選廢水、生活污水的磁絮凝處理方面具有重要的應(yīng)用前景。

項目簡介 磁流變液是一種智能流體，具有可控、可逆的特點，在外加磁場的作用下磁流變液 的粘度會發(fā)生變化，這種變化是瞬間的、可逆的，可以從流體變化為類固體。 磁流變液離合器是以磁流變液為工作介質(zhì)，依靠傳動界面間磁流變液的剪切應(yīng)力來 傳遞動力，通過控制外加磁場強度實現(xiàn)傳遞扭矩的無級調(diào)定。作為一種新型動力傳遞形 式，它具有反應(yīng)迅速可逆、控制簡單且能耗低、抗外界干擾能力強等特點，主要應(yīng)用于 汽車風(fēng)扇調(diào)速、機械手的加載和緩沖制動；以及機電設(shè)備軟啟動、軟制動、無級調(diào)速和 過載保護等方面。

在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中，尋求熱物理性能優(yōu)良的冷卻介質(zhì)并發(fā) 展新型的強化換熱和流動控制技術(shù)成為提高能源利用效率與節(jié)能減排 的重要途徑和有效手段。而液態(tài)金屬流體（如傢、傢錫、鐐錮錫和鋰 鉛等）由于其對流換熱系數(shù)高、液相溫區(qū)寬、耐極限熱流密度能力強、 特定工況下材料相容性好及易于進行電磁控制等諸多優(yōu)點備受關(guān)注。 如電磁冶金、芯片散熱、熔融3D金屬流體打印、鐐基合金焊接等。與 常規(guī)流體相比，液態(tài)金屬流體與電磁場相互作用可產(chǎn)生洛侖茲力，進 而實現(xiàn)對不同流動區(qū)域