电磁轴承的优化设计

发布时间：2023-06-03 20:22

　　电磁轴承也称磁悬浮轴承或主动磁轴承，是典型的机电一体化系统。与传统轴承相比，它有多方面的优点：无机械摩擦、无接触磨损。无需润滑、定位精度高、适应的转速范围广、对环境无污染，因而受到了工程界的广泛重视，是目前机械、电气控制等领域的前沿课题之一。本文的主要工作就是研究电磁轴承系统参数(包括轴承几何尺寸参数及电参数)的优化设计。 首先建立系统的数学模型，特别是在电磁力的计算方面，给出较详细的理论推导。在分析磁轴承结构基础上对磁轴承的电磁参数计算和设计进行了介绍和分析。提出了径向电磁轴承系统参数(包括轴承几何尺寸参数及电参数)的优化设计，推导了系统电磁力、线圈电感及轴承发热与系统参数的关系。建立了在一定机械约束及轴承发热限制下的优化设计数学模型。 详细研究了电磁轴承结构参数设计的几个关键问题，提出了有静载时差动控制电磁铁静态工作点的设置及启浮问题的新思想，新方法，给出了具体的设计步骤。 给出了磁悬浮轴承系统综合调试的一般方法，并就系统的增益分配问题、几何中心的测试以及电磁轴承动态特性参数：位移刚度Kd系数和电流刚度Kc系数测量进行了讨论，这些方法通过实践证明是行之有效的...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
1 绪论
    1.1 电磁轴承概述
    1.2 电磁轴承系统简介
    1.3 电磁轴承的设计
    1.4 本文所做的工作
2 电磁轴承中的磁场数值计算
    2.1 磁路计算
    2.2 场域计算
    2.3 小结
3 数学模型的建立及系统的传递函数
    3.1 电磁轴承的工作原理
    3.2 电磁轴承数学模型的推导
    3.3 建模误差分析
    3.4 系统的传递函数
    3.5 小结
4.电磁轴承的设计
    4.1 电磁轴承的设计要求和性能指标
    4.2 电磁轴承的设计要点
    4.3 用于磁轴承优化的遗传算法简介
    4.4 电磁轴承结构特点及优化
    4.5 电磁轴承静态工作点的设置
    4.6 设计实例
    4.7 小结
5 系统调试及试验结果
    5.1 轴向力的测试
    5.2 系统调试的一般方法
    5.3 几何中心的调试
    5.4 电磁轴承动态特性参数测量
    5.5 动态性能测试
    5.6 调试结果
    5.6 小结
6 结论
致谢
攻读硕士期间的主要成果
参考文献
详细摘要



本文编号：3829979