磁悬浮轴承的磁路设计以及动态仿真
发布时间：2020-10-23 00:26
主动磁悬浮轴承是集机械、电子、控制、计算机、传感器、材料等多学科技术为一体的机电一体化系统。 本文从磁力轴承的工作原理着手,在说明磁悬浮主轴的总体布局后,对径向磁力轴承和轴向磁力轴承的结构设计原理、材料选择、设计中的注意问题、详细的设计过程以及磁力轴承相关设计内容都一一做了推导和阐述。其中,提出了一种新的磁力轴承结构设计方法,利用该方法可以最大限度地减少电气参数与磁力轴承中结构参数的耦合,使得在设计的结构参数易于满足电气参数要求。 并且,在详细分析单自由度磁力轴承的基础上,建立了磁力轴承的简化数学模型,推导出了经典控制律下的磁力轴承控制系统的模型。运用现代控制理论的状态空间法,建立了转子控制系统的状态空间模型,结合MATLAB的Simulink模块实现了磁悬浮轴承的动态仿真。
【学位单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2008
【中图分类】：TH133.3
【部分图文】：
图 1.1 磁悬浮列车列车的研究工作起步较迟，1989 年 3 月，国防科技大样车。1995 年，我国第一条磁悬浮列车试验线在西南交定悬浮、导向、驱动控制和载人运行等时速为 300 km验线的建成，标志我国已经掌握了制造磁悬浮列悬浮列车示范运营线工程己于2001年3月2日在浦东新。它是世界上第—条商业化运营的磁悬浮列车工程。上铁二号线龙阳路站，东至浦东国际机场航站楼，正线全设计时速 430 公里，单向运行时间仅 8 分钟。共设两控制中心、一个维修中心、一个维修基地并附有 3.5 悬浮轴承的研究工作也非常活跃。1988 年召开了第一两年召开一次。1991 年，美国航空航天管理局还召开用的讨论会。现在，美国、法国、瑞士、日本和我国研究工作。国际上的这些努力，推动了磁悬浮轴承在
对磁化强度进行测量可以看到在 39 K 以上的陡峭的超导转变。测量电阻实验显示了正常态的良好的导电性和超导转变，这表明高压合成手段对进一步研究新型属间化合物超导体有促进作用。近来研究结果表明 MgB2 具有许多高温超导体所不具的优点，除了资源丰富，易于加工，材料成本低以外，MgB2 的晶界远比高温超导体晶界对超导电流的限制小，因而能承受更高的电流密度，其相干长度长，磁性各向性小。这些都意味着 MgB2 在不久的将来能够成为有真正应用价值的超导体，超导磁浮轴承的研究有望随之而产生较大的进展。将磁悬浮轴承广泛应用于工业设备，一直是研究人员最终追求的目标。而成本高在一定程度上限制了它的推广应用，因而实用性的研究将加强，它的产品化和标化的步伐也将加快。到目前为止，它主要在三方面广泛应用，并证明了它无可估量优越性。一是真空超净室技术：轴承不存在任何机械磨损，因而也不会引起相关的染，必要时甚至可以使磁场力透过容器壁发生作用而将轴承安排在真空容器外面；是机床：主要优点是相对高承载能力条件下能够保持高精度和高转速；三是透平机和离心机：优点是能对振动以控制及阻尼，并获得预定动态性能；由于没有润滑剂因此也就不需要密封可进一步简化结构。
对磁化强度进行测量可以看到在 39 K 以上的陡峭的超导转变。测量电阻实验显示了正常态的良好的导电性和超导转变，这表明高压合成手段对进一步研究新型属间化合物超导体有促进作用。近来研究结果表明 MgB2 具有许多高温超导体所不具的优点，除了资源丰富，易于加工，材料成本低以外，MgB2 的晶界远比高温超导体晶界对超导电流的限制小，因而能承受更高的电流密度，其相干长度长，磁性各向性小。这些都意味着 MgB2 在不久的将来能够成为有真正应用价值的超导体，超导磁浮轴承的研究有望随之而产生较大的进展。将磁悬浮轴承广泛应用于工业设备，一直是研究人员最终追求的目标。而成本高在一定程度上限制了它的推广应用，因而实用性的研究将加强，它的产品化和标化的步伐也将加快。到目前为止，它主要在三方面广泛应用，并证明了它无可估量优越性。一是真空超净室技术：轴承不存在任何机械磨损，因而也不会引起相关的染，必要时甚至可以使磁场力透过容器壁发生作用而将轴承安排在真空容器外面；是机床：主要优点是相对高承载能力条件下能够保持高精度和高转速；三是透平机和离心机：优点是能对振动以控制及阻尼，并获得预定动态性能；由于没有润滑剂因此也就不需要密封可进一步简化结构。
【引证文献】
本文编号：2852291
【学位单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2008
【中图分类】：TH133.3
【部分图文】：
图 1.1 磁悬浮列车列车的研究工作起步较迟，1989 年 3 月，国防科技大样车。1995 年，我国第一条磁悬浮列车试验线在西南交定悬浮、导向、驱动控制和载人运行等时速为 300 km验线的建成，标志我国已经掌握了制造磁悬浮列悬浮列车示范运营线工程己于2001年3月2日在浦东新。它是世界上第—条商业化运营的磁悬浮列车工程。上铁二号线龙阳路站，东至浦东国际机场航站楼，正线全设计时速 430 公里，单向运行时间仅 8 分钟。共设两控制中心、一个维修中心、一个维修基地并附有 3.5 悬浮轴承的研究工作也非常活跃。1988 年召开了第一两年召开一次。1991 年，美国航空航天管理局还召开用的讨论会。现在，美国、法国、瑞士、日本和我国研究工作。国际上的这些努力，推动了磁悬浮轴承在
对磁化强度进行测量可以看到在 39 K 以上的陡峭的超导转变。测量电阻实验显示了正常态的良好的导电性和超导转变，这表明高压合成手段对进一步研究新型属间化合物超导体有促进作用。近来研究结果表明 MgB2 具有许多高温超导体所不具的优点，除了资源丰富，易于加工，材料成本低以外，MgB2 的晶界远比高温超导体晶界对超导电流的限制小，因而能承受更高的电流密度，其相干长度长，磁性各向性小。这些都意味着 MgB2 在不久的将来能够成为有真正应用价值的超导体，超导磁浮轴承的研究有望随之而产生较大的进展。将磁悬浮轴承广泛应用于工业设备，一直是研究人员最终追求的目标。而成本高在一定程度上限制了它的推广应用，因而实用性的研究将加强，它的产品化和标化的步伐也将加快。到目前为止，它主要在三方面广泛应用，并证明了它无可估量优越性。一是真空超净室技术：轴承不存在任何机械磨损，因而也不会引起相关的染，必要时甚至可以使磁场力透过容器壁发生作用而将轴承安排在真空容器外面；是机床：主要优点是相对高承载能力条件下能够保持高精度和高转速；三是透平机和离心机：优点是能对振动以控制及阻尼，并获得预定动态性能；由于没有润滑剂因此也就不需要密封可进一步简化结构。
对磁化强度进行测量可以看到在 39 K 以上的陡峭的超导转变。测量电阻实验显示了正常态的良好的导电性和超导转变，这表明高压合成手段对进一步研究新型属间化合物超导体有促进作用。近来研究结果表明 MgB2 具有许多高温超导体所不具的优点，除了资源丰富，易于加工，材料成本低以外，MgB2 的晶界远比高温超导体晶界对超导电流的限制小，因而能承受更高的电流密度，其相干长度长，磁性各向性小。这些都意味着 MgB2 在不久的将来能够成为有真正应用价值的超导体，超导磁浮轴承的研究有望随之而产生较大的进展。将磁悬浮轴承广泛应用于工业设备，一直是研究人员最终追求的目标。而成本高在一定程度上限制了它的推广应用，因而实用性的研究将加强，它的产品化和标化的步伐也将加快。到目前为止，它主要在三方面广泛应用，并证明了它无可估量优越性。一是真空超净室技术：轴承不存在任何机械磨损，因而也不会引起相关的染，必要时甚至可以使磁场力透过容器壁发生作用而将轴承安排在真空容器外面；是机床：主要优点是相对高承载能力条件下能够保持高精度和高转速；三是透平机和离心机：优点是能对振动以控制及阻尼，并获得预定动态性能；由于没有润滑剂因此也就不需要密封可进一步简化结构。
【引证文献】
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本文编号：2852291
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