盘状磁悬浮转子支承原理的研究

发布时间：2021-06-15 21:12

　　在一千多年前人们开始了对磁场的认识和应用，从19世纪开始磁场的特殊性能引起人们的重视，对磁场的应用和研究达到高潮。但是磁场的作用机理是一个非常复杂的自然现象，人们对其认识还有待深入。磁悬浮支承技术在设备向小型、微型化方向发展时，对空间的要求越来越紧凑，因此希望磁悬浮支承所占有的空间越小越好。如磁悬浮心脏泵安放在病人体内时要求尽量小以减轻痛苦、硬盘体积要求越来越小以适应电脑小型化高密度方向的发展等等。以两个径向磁力轴承和一个轴向磁力轴承为特征的传统磁悬浮支承结构不易实现小型化方向的发展；同时对于盘状磁悬浮转子的支承，如果采用传统磁悬浮支承结构，还需加辅助的机械支承结构才能实现转子定位，这不利于小型化趋势。另外对于普通的磁悬浮转子，也希望其磁悬浮支承结构和控制结构尽量简化。本文探讨了磁场的另一种现象：磁场向心效应。分析了其作用机理，通过实验证实了这种向心效应的存在。向心效应的存在对所有磁场具有普遍性，因此在磁场的应用中可以考虑其作用效果，尤其是在微小的磁悬浮应用或在有特殊结构要求的应用中。本文的应用实例中利用了磁场的向心效应限制盘片的两个移动自由度，不用增加其它的机械约束结构，使整体结构得... 

【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

径向永磁磁力轴承支承结构原理

也即没有统一的研究结构，有时还不利于结构简化。如文献[24]采用了径向电磁磁力轴承在径向的辅助支承作用，其原理如图1一1所示。文献【26]采用了图1一2的原理结构，利用永磁体限制了平台沿y轴x(y)图1一1径向永磁磁力轴承支承结构原理翻 翻翻翻 放放大器卜卜控控制器器 图1一2磁悬浮平台结构原理的移动和绕x、y、z的转动，利用电磁铁限制了平台沿z轴的移动。文献【361

武汉理工大学硕士学位论文的磁悬浮飞轮采用了图1一3的结构，其盘状飞轮的支承利用了传统的磁力轴承加顶端辅助磁力轴承实现飞轮定位。顶磁力轴承上径向磁力轴承转子轴向磁力轴承下径向磁力轴承电机图1一3磁悬浮储能飞轮结构，.4本论文的研究工作及课题支撑传统的磁悬浮转子如图1一4是由径向磁力轴承1和径向磁力轴承2限制转子在x、y方向的移动和转动，由轴向磁力轴承限制z方向的移动，由电机控制另一个自由度。目前对于像动量轮、飞轮储能电池等盘状转子，其磁悬浮支承结构大多采用传统的支承结构来研究。如文献【35』【361中的磁悬浮动量轮和磁悬浮飞轮的研究模型。但是由文献【11知当磁悬浮转子的结构发生一定变化即D/L)0.75时形成盘状磁悬浮转子，其支承特性将发生变化，径向磁力轴承限制x、y方向转动…… lll转子图1一4传统的磁悬浮支承结构的特性弱化或消失。针对盘状磁悬浮转子的支承特性的系列化研究还处在初步研究阶段，除了少量针对某一具体应用如磁悬浮硬盘等的研究文献外，还

【参考文献】：
期刊论文
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[4]电磁轴承在透平膨胀机中的应用研究进展[J]. 汪希平,张直明,于良,万金贵.  中国机械工程. 2000(04)

博士论文
[1]磁悬浮转子系统的耦合理论分析及实验研究[D]. 王晓光.武汉理工大学 2005



本文编号：3231775