转子支承系统中的向心电磁轴承结构设计

讨论了向心电磁轴承的主要结构形式、决定轴承系统性能的主要参数的选取原则、轴承定子与转子结构参数的设计方法，并给出设计实例；通过对实例模型的两维静态场分析，验证和校正了结构设计过程中的假设条件和设计结果；给出了关于向心电磁轴承结构设计的较系统和精确的设计方法。     

基于DSP的电磁轴承控制器硬件设计

电磁轴承系统动态性能好坏取决于所用的控制器 ,主动控制可使电磁轴承实现复杂和特殊控制。目前采用的传统模拟控制器仅在一定程度上满足了电磁轴承系统的性能 ,但要实现复杂和特殊控制则难以胜任 ,数字控制提供了更加灵活的解决方式 ,文中主要讨论能实现这种柔性控制的基于DSP的电磁轴承控制器硬件设计中的几个技术问题。附图 6幅 ,参考文献 1篇。     

电磁轴承及控制系统的设计原理及参数选择

电磁轴承是一种典型的机电一体化产品 ,其设计过程的影响因素很多。本文在电磁轴承设计经验的基础上 ,总结了电磁轴承结构设计、功率放大器设计、控制器设计、传感器设计及动力学校核的全过程 ,分析了电磁轴承各设计参数的选择对轴承整体性能的影响。附图 2幅 ,表 2个 ,参考文献 6篇     

基于DSP的电磁轴承开关功率放大器特性分析

功率放大器与电磁铁作为电磁轴承系统的执行环节,是影响电磁轴承系统性能及体积的关键部件。为了减小功率损耗和易于实现系统控制,提出了一种带有电流负反馈的双极型PWM开关功率放大器,驱动脉宽信号由DSP产生,占空比可在线调节。通过对线圈和功放进行具体建模,并对其基本特性进行理论分析与仿真实验;为提高系统高频动态特性,提出了低偏置电流工作方式。研究结果表明,这种功放结构和工作方式对电磁轴承结构设计和控制器设计具有重大的指导意义和参考价值。     

基于DSP的电磁轴承控制系统的设计与应用

介绍了电磁轴承数字控制系统的基本组成和工作原理;设计了以TMS320VC5409为核心部件的数字控制系统,重点分析了硬件系统设计方案和基于模块化思想的软件系统。并详细介绍了基于CH372的USB通信方案。采用数字PID算法进行调试验证,实现了电磁轴承的稳定悬浮。     

电磁轴承中电磁场的有限元分析

在分析以往电磁轴承结构设计及计算方法的基础上 ,论述了电磁轴承电磁场的有限元分析方法 ,建立了电磁轴承的有限元模型 ,编制了电磁轴承电磁场有限元分析软件 ,实现了可视化 ,并给出了实例分析结果     

电磁轴承-无轴承电机系统在转子主动控制的应用研究

主动磁轴承借助电磁力来控制转子的振动,无轴承电机在实现转矩控制的同时实现电机的悬浮控制。本文在对永磁偏置三自由度电磁轴承和两自由度无轴承电机的磁悬浮机理一般性描述的基础上,分析了其产生的悬浮控制力。并以转子电磁振动为研究对象,结合电磁轴承和无轴承电机的特点,提出利用一种新型的五自由度磁悬浮异步电机作为执行机构对转子电磁振动进行主动控制,实现了转子系统稳定工作。此系统可以有两方面的应用,既可以用做转子的支承,也可以用做转子振动主动控制的增稳。     

电磁轴承的主动控制研究

鉴于磁力轴承本质上是不稳定的，因而引入闭环主动控制后的主动型电磁轴承（简称电磁轴承），就成为人们关注和研究的重点．本文在介绍电磁轴承工作原理的基础上分析和给出了单自由度磁悬浮系统的数学模型及相应的闭环控制方块图．结合一个设计实例，给出了确定控制器参数的稳定范围的方法，并讨论了控制器参数对电磁轴承系统动态参数的影响等．     

一种外间隙结构辅助轴承

介绍了与主动电磁轴承相关的一种外间隙结构辅助轴承,叙述了其选型依据和试验情况,得出了转子系统在主动电磁轴承失效后坠落在外间隙结构辅助轴承支承上的运动模式,并探讨了这种外间隙结构辅助轴承的功能可行性。     

陀螺效应对电磁轴承系统设计的影响

电磁轴承是机械领域中一种新型的支承部件 ,其工作原理是依靠电磁力使转子非接触地悬浮于轴承体内。在分析研究电磁轴承系统的动态特性时 ,有 2个重要的方面 ,即轴承转子系统动力学特性和系统陀螺效应对系统稳定性的影响。介绍电磁轴承系统在考虑了陀螺效应时的系统理论分析方法和结果 ,并讨论了系统的设计方法和特点 ;提出了系统控制器的设计思想和实现的一种方法 ;同时以 2个实际的电磁轴承转子系统为例 ,指出了陀螺效应在具体应用中的分析原则。为电磁轴承支承的转子系统动态特性分析提供了理论依据     

磁力轴承参数化结构设计研究

根据磁力轴承结构特点,分析了各部分零件模型之间的尺寸参数传递,研究了磁力轴承参数化结构设计方法,进而在SolidWorks平台上以Visual C 为工具实现了磁力轴承参数化结构设计,为磁力轴承设计分析软件系统提供了结构部分的解决方案.     

基于耦合激磁的硬盘驱动器磁力轴承的设计

提出磁悬浮硬盘的概念，介绍了基于耦合激磁的5自由度主动磁力轴承的基本原理，并推导了磁力的计算公式及其主要结构参数设计公式。     

电磁轴承结构参数设计研究

以实际工程应用为背景,针对电磁轴承的结构参数设计,分析了忽略铁磁材料磁阻对磁路计算带来的误差。通过对控制器参数的研究,表明磁轴承最终的控制刚度不仅与控制器有关,而且受结构参数的制约。从提高控制线圈电流和磁力的响应速度出发,给出了工作气隙、磁极面积与控制线圈的设计原则。这些结构参数与控制性能相关性的研究对于提高电磁轴承的总体性能有积极的作用。     

轴向磁力轴承的结构优化设计

根据轴向磁力轴承的结构特点,提出一种结构参数设计方法,以获得体积一定条件下的蕞大承载力,推导出设计步骤,并与国内经典设计方法比较。此方法可以获得更大承载力,优化了磁力轴承的设计理论。     

双机械手操作的轴承阵列漏磁检测方法与系统

为满足对轴承套圈更快捷、更全面、更精细的自动化无损检测需求,提出了一种基于交直流复合磁化的漏磁检测方法。通过布置正交的交流、直流磁化器对套圈的检测面进行复合磁化,可以激励出不同方向裂纹的漏磁场,再通过设计的差分电感仿形阵列探头检测复合磁化下漏磁场的法向分量,通过分频处理分别得到周向和轴向的裂纹信号。在自动化检测过程中,双机械手在2个不同工位分别带动漏磁检测探头,通过快速精准的跟踪扫查运动实现对轴承套圈内、外径面及2个端面的全方位自动化探伤。试验表明,该系统的定位精度满足轴承套圈的检测需求,而且开放式可编程的结构有利于轴承生产中的快速换型。     

智能磁力轴承系统静态参数的识别方法

利用机器人的理论和技术赋予电磁轴承以专业设计人员的"智慧",使它能够"独立"地"鉴别"将要"面对"的任何转子(或悬浮体)特点,再根据"已有的专业知识",包括"设计经验",对转子(悬浮体)系统进行静、动特性分析与综合分析,"在线设计"出系统合适的控制参数,实现稳定的悬浮支承。本文针对在智能磁力轴承的实现过程中,智能磁力轴承的静态参数(也可称为固有参数或设计参数)及转子(悬浮体)的静态参数(如质量、质心、静载荷)的识别、存储和传输技术进行分析,并给出一种以计算机中的PnP(plug and play)技术为基础的实施方法。     

超精气磁轴承主轴系统的结构设计与控制

利用主动磁轴承来提高气体轴承回转精度,实现主轴回转精度的提高.基于该理论,设计了超精气磁轴承主轴系统结构,对主轴系统进行了动力学建模,并对控制系统进行了分析.     

电磁轴承数字控制系统设计及实现

电磁轴承系统的刚度、阻尼是可调的 ,所以 ,其动态性能与采用的控制器有关 ,有可能获得最优的控制策略。本文在原有模拟控制系统的基础上 ,采用 DSP技术 ,设计了一种新的数字控制系统 ,着重从控制器硬件、软件结构方面进行了讨论 ,并予以系统实施。采用工业控制专用的 DSP芯片、集成的 A/ D和数字 PWM控制输出接口 ,提高了数字控制器的速度和可靠性 ;控制器串口的设计使得其过程监控和状态分析更为方便 ;使用简单的数字 PID算法 ,实现了 8.5 kg转子的五自由度稳定起浮和旋转。这种数字控制系统可作为开发和实施实时控制策略、进行电磁轴承产品工程化的实用平台 ,也可以替代现有的模拟控制系统。     

电磁轴承辅助设计系统研究

电磁轴承辅助设计系统是电磁轴承设计中的重要手段 ,根据电磁轴承设计的现状 ,分析轴承辅助设计系统的需求 ,进而对系统的数据组成以及轴承数据表示方法进行了研究 ,在此基础上设计了系统的用例模型 ,最后给出了系统的主要功能