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成果簡介：為了克服直流電機(jī)及斬波控制系統(tǒng)效率低、體積與重量大、電機(jī)換向極需要頻繁維護(hù)、難于有效實現(xiàn)電動車輛再生制動以及交流電機(jī)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(jī)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(jī)自動控制模式，設(shè)計出稀土變磁通電機(jī)及驅(qū)動系統(tǒng)。將驅(qū)動電機(jī)的增磁繞組接到永磁電機(jī)的續(xù)流回路中，使得該電機(jī)及其控制器既有稀土永磁電機(jī)的高效和高功率密度的優(yōu)點，又具備直流串激牽引電機(jī)低速大扭矩的特性，并具有比串激直流電機(jī)更優(yōu)良的自動弱磁性能，符合電動車輛對動力需求

本發(fā)明公開一種徑向多層式磁流變離合器，主要包括輸出軸、左盤、外殼、支撐圓盤、轉(zhuǎn)子、線圈、右盤和輸入軸，左盤、右盤和設(shè)置在左盤與右盤之間的外殼圍成一個空腔，輸出軸固定連接到左盤的外表面，輸入軸伸入空腔的部分用平鍵連接支撐圓盤，在支撐圓盤的左、右端面沿徑向間隔地固定有轉(zhuǎn)子Ⅰ、轉(zhuǎn)子Ⅲ和與其間插配合設(shè)在左盤和右盤內(nèi)表面上的轉(zhuǎn)子Ⅱ、轉(zhuǎn)子Ⅳ，所有轉(zhuǎn)子分別沿各自圓周方向均勻地設(shè)置相等的偶數(shù)個，轉(zhuǎn)子上還分別繞有線圈，不同圓周的轉(zhuǎn)子之間設(shè)有間隙，間隙中通入磁流變液。本發(fā)明利用徑向工作間隙、徑向多層疊加，傳遞轉(zhuǎn)矩大，結(jié)構(gòu)緊湊，轉(zhuǎn)子上的線圈也可以靈活拆換。

磁致伸縮導(dǎo)波單方向檢測方法，屬于無損檢測領(lǐng)域。該方法將兩激勵信號分別輸入兩激勵傳感器，在待測構(gòu)件中激勵出單向傳播的導(dǎo)波，兩接收傳感器分別接收導(dǎo)波信號，選擇將其中一個接收傳感器接收的導(dǎo)波信號延時處理后與另一個接收傳感器接收的導(dǎo)波信號相減，最終得到與導(dǎo)波同向的檢測信號。本發(fā)明利用雙磁致伸縮激勵傳感器進(jìn)行激勵，疊加后的激勵信號幅值加倍，從而提高了激勵能量，也提高了信噪比；同時，本發(fā)明利用雙磁致伸縮接收傳感器進(jìn)行接收，接收到的兩個導(dǎo)波信號通過信號疊加處理能進(jìn)一步提高信噪比，提高了缺陷的檢測精度。

混合勵磁電機(jī)是將高效永磁電機(jī)和易于控制的電勵磁同步電機(jī)有機(jī)結(jié)合形成的一種新型電機(jī)。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(jī)時，省去了勵磁機(jī)及旋轉(zhuǎn)整流器，從而大大簡化電機(jī)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(jī)是現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的重要機(jī)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(jī)是將高效永磁電機(jī)和易于控制的電勵磁同步電機(jī)有機(jī)結(jié)合形成的一種新型電機(jī)。 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(jī)的高效率和電勵磁電機(jī)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(jī)時，省去了勵磁機(jī)及旋轉(zhuǎn)整流器，從而大大簡化電機(jī)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(jī)處于弱磁狀態(tài)，減小了磁鋼退磁風(fēng)險； 4.電機(jī)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(jī)。 四、知識產(chǎn)權(quán)及獲獎 課題組對混合勵磁電機(jī)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(jī)及斬波控制系統(tǒng)效率低、體積與重量大、電機(jī)換向極需要頻繁維護(hù)、難于有效實現(xiàn)電動車輛再生制動以及交流電機(jī)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(jī)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(jī)自動控制模式，設(shè)計出稀土變磁通電機(jī)及驅(qū)動系統(tǒng)。將驅(qū)動電機(jī)的增磁繞組接到永磁電機(jī)的續(xù)流回路中，使得該電機(jī)及其控制器既有稀土永磁電機(jī)的高效和高功率密度的優(yōu)點，又具備直流串激牽引電機(jī)低速大扭矩的特性，并具有比串激直流電機(jī)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(jī)電樞電感采用轉(zhuǎn)子無槽結(jié)構(gòu)，將電機(jī)電樞電感值減小到傳統(tǒng)電機(jī)的1/3～1/4以內(nèi)；去掉了驅(qū)動系統(tǒng)電機(jī)電樞回路的平波電抗器，使系統(tǒng)電樞回路的電感值進(jìn)一步減小，使換向器火花減小70％以上，電機(jī)電刷維護(hù)周期延長5倍以上；電機(jī)換向器的發(fā)熱大幅減少，有利于提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速；電機(jī)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(kuò)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(qiáng)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(qiáng)、特定工況下材料相容性好及易于進(jìn)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(jìn)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(jìn)作用要強(qiáng)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(jìn)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(jìn)更強(qiáng)一些。因此可以考慮用磁鈍體陣列作渦流發(fā)生器來強(qiáng)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(jī)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(jī)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(jìn)制備技術(shù)基礎(chǔ)上，建立對SPIO表面進(jìn)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(tuán)聯(lián)用機(jī)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(qiáng)的有機(jī)化合物。粒徑為10－20nm，30天內(nèi)不發(fā)生團(tuán)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(tuán)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(jì)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(yuǎn)遠(yuǎn)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(yuǎn)遠(yuǎn)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(jì)、社會的發(fā)展都具有深遠(yuǎn)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(jì)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(qiáng)絮團(tuán)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。