同极型磁轴承转子系统的磁场和动态性能分析

发布时间：2024-05-08 05:01

　　本文通过仿真分析和高速旋转试验研究了同极型磁悬浮轴承的磁场分布、功率损耗和系统动态性能,并与异极型磁悬浮轴承进行了比较。 论文完成了同极型磁悬浮轴承的设计与制作,在原有试验装置的基础上,完成了同极型磁悬浮轴承转子系统的改造、安装和调试。采用有限元软件ANSYS详细分析了同极型磁悬浮轴承的二维磁力线分布、二维磁场分布和三维磁通密度矢量分布,并与异极型磁悬浮轴承进行了比较。详细计算了在不同频率下同极型和异极型两种结构磁悬浮轴承的功率损耗,并给出了功率损耗随交变电流频率变化的拟合曲线。分析了同极型磁悬浮轴承转子系统的模态频率和模态振型,完成了同极型和异极型磁悬浮轴承转子系统的高速旋转试验。 研究结果表明,同极型磁悬浮轴承磁力线分布在同一方向,与转子轴线平行,耦合效应小,功率损耗小,并且具有良好的动态性能,与异极型磁悬浮轴承相比,在应用上更具优势。

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1磁悬浮轴承转子系统示意图

第二章同极型磁悬浮轴承转子系统2.1磁悬浮轴承转子系统的组成刚性转子在空间共有六个自由度：沿着空间直角坐标系x、y、z方向的移动和绕着三个坐标轴的转动xθ、yθ和zθ。其中转子绕着z轴的转动由电机或其他驱动系统控制，磁悬浮轴承支撑其余的五个自由度，即两个....

图2.2不完全微分PID控制器结构示意图

7图2.2不完全微分PID控制器结构示意图2.2.3功率放大器功率放大器是磁悬浮系统的关键环节，它的作用是将控制信号转换为相应的控制电流。其中功率放大器中的电流响应速度和电磁铁的力响应速度共同制约着整个磁悬浮系统的性能。功率放大器的功放电源电压的大小和电磁铁的电感是制约....

图2.4异极型磁轴承实物图

图2.4异极型磁轴承实物图图2.5同极型磁轴承实物图异极型磁悬浮轴承的八个磁极全部分布在同一个面上，磁悬浮轴承的N极与S极沿周交叉排列。当转子每转动一圈，转子表面同一位置将经历多次磁力线反向。虽然异极型轴承的定子和转子一般采用叠片结构，但表面涡流和磁滞损耗仍然较....

图2.5同极型磁轴承实物图

图2.4异极型磁轴承实物图图2.5同极型磁轴承实物图异极型磁悬浮轴承的八个磁极全部分布在同一个面上，磁悬浮轴承的N极与S极沿周交叉排列。当转子每转动一圈，转子表面同一位置将经历多次磁力线反向。虽然异极型轴承的定子和转子一般采用叠片结构，但表面涡流和磁滞损耗仍然较....

本文编号：3967536