磁悬浮转子部件温度场的分析与计算

发布时间：2020-05-26 11:46

【摘要】： 轴承作为支承转动零件的部件在现代机器中广泛应用，具有十分重要的作用，传统的轴承虽然具有各自的优点，但又有不可避免的缺点，使它们的使用范围受到一定的限制。磁力轴承技术由于具有一系列独特性能，被称为支承技术的一场革命。随着计算机技术、自动控制技术、微电子技术的飞速发展，其应用越来越广泛。然而，目前在磁力轴承的研究中存在一个突出的问题，即磁悬浮部件高速旋转时，转子会出现严重的温升现象，这对转子精度及长时间正常运转都会产生影响，，本文主要是针对这一问题展开磁悬浮转子温度场的研究。本文主要介绍了磁悬浮转子部件的工作原理、特点、应用及发展状况，阐述了分析磁悬浮转子温度场的原因和意义，对磁悬浮转子的温度场进行了理论分析计算与实验研究。运用理论计算与实验测量寻求磁悬浮转子温度场的边界条件，采用有限元法对转子温度场的分布进行了计算和分析，针对转子温度场的分布，提出了改善磁悬浮转子温升的具体方法。长期以来温度场的数值计算方法非常复杂，应用比较困难，本文提出了一条方便、准确、快捷的温度场分析方法。文中主要对磁悬浮高速磨削主轴和单自由度硬盘实验台架的转子温度场进行了初步的分析，为磁悬浮技术的早日产品化打下理论基础。
【图文】：

径向磁力轴承

在具有多个齿和槽的铁芯上，为了实现上下、左右的吸引，卷上四组线圈，以对称结构出现，图2.7所示为加工装配完毕后的径向轴承定子的实物照片。(2)径向轴承的基准环由于径向轴承转子的位置是由控制系统根据径向位移传感器送来的信号进行调整的，所以径向轴承的旋转精度(也即主轴的旋转精度)主要由传感器所对应的径向轴承基准环的精度来决定。通过这种方法可以使传感器受定子和转子本身的制造精度的影响较小。正因如此，对基准环的精度制造有较高的要求，主要是其外圆与转子的同轴度及圆度，另外基准环的材料与位移传感器要求的材料相适应。(3)车由向磁力轴承轴向磁力轴承的结构如图2.8所示。磁悬浮高速磨削主轴采用双面作用式，即采用两个定子同时产生电磁力，使转子推力盘承受两个不同方向的力。这种结构采用了一个共同的电枢盘，因而结构紧凑，图2.9为加工装配完毕后的轴向磁力轴承定子的照片。(4)位移传感器图2.7径向磁力轴承、、丫丫丫又又///\\\\\\\IIIIIII·III了了了了I.，一飞飞:::::::::::SSSSSSSSSSSSS丫丫丫一NNNNN入、厂厂ZZZ、、ZZZZZZZ图2.8车由向磁力轴承示意图2.9轴向磁力轴承定子为了使轴心线保持在预定的位置上置，要求位置传感器在0一lmm范围内，要求在非接触状态下检测出轴的位(因轴承定子和转子的间隙通常在此范围内)，具有灵敏度高、线性度好、噪声小、反应速度快和安装

磁力轴承,定子,轴向

子同时产生电磁力，使转子推力盘承受两个不同方向的力。这种结构采用了一个共同的电枢盘，因而结构紧凑，图2.9为加工装配完毕后的轴向磁力轴承定子的照片。(4)位移传感器图2.7径向磁力轴承、、丫丫丫又又///\\\\\\\IIIIIII·III了了了了I.，一飞飞:::::::::::SSSSSSSSSSSSS丫丫丫一NNNNN入、厂厂ZZZ、、ZZZZZZZ图2.8车由向磁力轴承示意图2.9轴向磁力轴承定子为了使轴心线保持在预定的位置上置，要求位置传感器在0一lmm范围内，要求在非接触状态下检测出轴的位(因轴承定子和转子的间隙通常在此范围内)，具有灵敏度高、线性度好、噪声小、反应速度快和安装精度高等特点，
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：TH133.3

【引证文献】