恒流源偏置的磁悬浮轴承的研究

发布时间：2020-05-29 20:02

【摘要】： 本文首先研究了恒流源偏置的磁悬浮轴承的两种线圈结构:单绕组结构和双绕组结构,给出了结构参数。并且使用有限元方法仿真计算了在相同的电流条件下,这两种结构产生的磁通密度和同一个电磁铁下两个磁极气隙处的磁通密度的差值,结果表明:单绕组结构的磁通密度小于双绕组结构的磁通密度;单绕组结构两个气隙处的磁通密度相差60%左右,而双绕组结构两个气隙处的磁通密度只相差1%。因此,双绕组结构的磁场分布优于单绕组结构的磁场分布。 本文设计制造了径向恒流源偏置的磁悬浮轴承试验台,并对双绕组结构的恒流源偏置的磁悬浮轴承进行了试验研究,一是改变控制线圈的接线方式;二是对磁悬浮轴承做激振试验;三是和传统的主动磁悬浮轴承做对比试验。试验表明:控制线圈不管是并联接线方式还是串联接线方式,恒流源偏置的磁悬浮轴承转子都能稳定悬浮,悬浮性能不受影响;通过在控制系统中的功放输入端加入±1V的正弦波信号来模拟转子受到外界干扰,发现转子仍能够悬浮在平衡位置;分别对传统的主动磁悬浮轴承和恒流源偏置的磁悬浮轴承做激振试验,他们都能悬浮在平衡位置,而且他们的承载力相同。以一个自由度为例,计算了偏置电流为2A,偏置线圈匝数为120匝时,五自由度的恒流源偏置的磁悬浮轴承的功耗为125.3W,发现它比传统的主动磁悬浮轴承的功耗减少了55.2%,比永磁偏置的磁悬浮轴承的功耗增加了148.1%。 研究表明恒流源偏置的磁悬浮轴承比永磁偏置磁悬浮轴承磁场可控,结构简单;比传统的主动磁悬浮轴承设计简单,功耗小,具有广泛的应用前景。
【图文】：

1.2 恒流源偏置的径向磁悬浮轴承结构年提出了五自由度的恒流源偏置的磁承和1个单自由度的轴向磁悬浮轴承构构成，每对电磁铁边缘的铁心上绕偏径向磁悬浮轴承上相距60°位置的所有有两个恒流源分别为他们提供偏置电轴承需要3个功率放大器为他们提供控功放，整个系统一共需要10个功率放率放大器的个数一样，但试验证明它究了单自由度的恒流源偏置的磁悬浮铁，在磁极上绕制两个线圈一个是偏大器和数字控制器进行试验研究。同主动磁悬浮轴承进行对比实验，结果悬浮轴承比传统的主动磁悬浮轴承功

图 2.1 恒流源偏置的磁悬浮轴承的原理图中，根据承载力或者别的要求，恒流源偏置的磁间隙定义为 δ。系统正常工作时，转子处于上下子之间的间隙都为 δ。如忽略重力和其它干扰，，
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH133.3-53

【引证文献】

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1 王莉娜;磁悬浮轴承系统硬件电路设计与研究[D];大连交通大学;2010年

2 陆陈;轴向磁悬浮轴承位移检测技术研究[D];南京理工大学;2011年

3 徐朝兴;恒流源偏置磁悬浮轴承的系统研究[D];南京航空航天大学;2009年

本文编号：2687421