分子泵磁悬浮轴承结构及功率放大器设计

发布时间：2020-04-30 21:04

【摘要】： 磁悬浮轴承是一种典型的机电一体化产品,是利用磁力作用将转子悬浮于空中的一种新型高性能轴承。与传统轴承相比,具有无接触、无摩擦、寿命长、能耗低、噪声小、无需润滑等优点,实际应用越来越广泛。本课题研究的目的是,解决传统轴承型分子泵应用在半导体制造行业时出现转速低、寿命短、真空不洁净等问题,设计分子泵的磁悬浮轴承结构和功率放大器,对实现分子泵在半导体工业中的良好应用有着重要的意义。 首先综合考虑了分子泵体积小、磁轴承散热条件不好的特点,设计了分子泵磁悬浮轴承的结构,选择了轴承铁芯的材料,设计了磁极的布置、槽的形状、磁极数目和线圈缠绕方式。 其次,为了得到最佳结构参数,对分子泵磁轴承结构参数进行了优化设计,建立了磁轴承结构设计优化模型,以磁轴承体积最小为优化目标,以线圈温升小于允许温升和承载力满足载荷要求等为约束条件。 最后阐述了功率放大器的工作原理和特性,在分析了目前开关功率放大器所采用的调制技术、比较了各种调制技术优缺点的基础上,设计了脉宽调制开关功率放大器的电路,并进行了调试。测试了开关功率放大器的相关特性,试验结果表明该功率放大器频带宽、输入输出线性度好、效率高、电流纹波小,达到了设计要求。
【图文】：

泵技术的发展与现状采用滚珠轴承，但是很快就暴露、振动和噪音高以及抽取真空的承。这时，具有高转速、长寿命BOLD 公司首先开发了完全无接固定、带有叶列的转子在轴的机时辅助轴承的直径较大,易引一种内环式旋转的，即以轴旋转了这种涡轮分子泵[27,28]。产的磁悬浮型分子泵如图 1-2 所为 30,000～40,000r/min，重量小 10-8~10-10mbar。

图 2-1 铁磁材料的磁滞回线与磁化曲线-1 Hysteresis loop and B-H curve of ferromagnetic m数设计的原则是使磁轴承电气性能好、制造工艺小附加损耗，提高效率，同时槽数多，线能力强，降低线圈温升。但磁极数增多，，且当磁极数达到一定值时，再增加磁极的耦合效应，结合经济性要求，一般磁极子适应于直径 80mm 以下的转子；24 极子；32 极的定子适应直径 200mm 以上的同磁极数所得到的不同优化结果加以对比来状设计
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TH133.3

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本文编号：2646174