磁悬浮永磁电机的结构设计与分析

介绍了磁悬浮永磁电机的工作原理,并设计了磁悬浮永磁电机的总体结构以及各部分结构,然后依据相关资料设定了磁轴承整体结构的参数,并通过相关理论公式计算得到磁轴承的相关尺寸。利用ANSYS软件对电机磁轴承部分进行计算,通过分析结果中的磁力线分布、磁感应强度和气隙磁场情况,再对结构进行优化设计。     

磁悬浮工作台形变对承载磁场力的影响分析

基于ANSYS有限元分析软件,对承载力为500N的磁悬浮工作台的形变对其支承电磁铁磁场力的影响进行了分析.分析结果表明:当悬浮气隙为0.3mm且工作台上、下支承电磁铁处的最大形变量△1和△2分别不超过0.02mm和0.01mm时,磁悬浮工作台的承载性能得到提高.将有限元分析软件应用于磁悬浮工作台的设计中,对提高其设计质量具有重要意义.     

磁悬浮动量轮动力学模型研究

运用拉格朗日方程,建立了磁悬浮动量轮系统径向平动的精确动力学模型,并以应用广泛的PD控制进行了运动分析。研究表明,两自由度径向磁轴承的径向平动方向存在一定的耦合运动,但藕合对运动妁影响甚微,实际控制中可以采用单自由度运动模型替代。这方面的研究对认识磁悬浮动量轮的运动特性有积极的作用。     

大气隙混合磁悬浮轴承承载力模型的研究

等效磁路法是混合磁悬浮轴承的主要研究方法,然而等效磁路法是基于一系列假设条件提出的,大气隙下这些假设将不再成立,磁路法的应用范围将受到限制,无法对大气隙混合磁悬浮轴承展开研究。因此,需要对大气隙混合磁悬浮轴承承载力模型进行研究,以解决混合磁悬浮轴承在大气隙场合的推广及应用。结合ANSYS有限元分析软件分析在气隙变化时,常规磁路法在混合磁悬浮轴承承载特性分析过程中的适用范围,获得了当气隙增加时磁路法模型计算误差变化规律;针对漏磁这一导致计算误差的影响因数,提出一种混合磁悬浮轴承气隙磁场的漏磁导模型的分析方法,建立基于漏磁导修正的混合磁悬浮轴承承载力理论模型;利用ANSYS有限元分析软件和试验对修正后的混合磁悬浮轴承承载力模型进行了验证。     

永磁偏置型径向磁悬浮轴承参数设计方法研究

永磁偏置型磁悬浮轴承中既存在永磁磁场,又存在电磁磁场,其结构及磁场分布比较复杂,涉及的参数也较多,利用简单的等效磁路法无法对所有的参数进行精确设计。以一种结构形式的永磁偏置型径向磁悬浮轴承为例,在分析其工作原理及磁场分布的基础上,提出了一种基于磁通量计算的参数设计方法,给出了设计流程与计算实例。利用有限元分析软件对设计结果进行了电磁场仿真。实验结果表明:基于此方法设计出的永磁偏置型径向磁悬浮轴承具有良好的悬浮特性。给出了转轴在20 000 r/min时的径向位移波形及控制绕组中的电流波形。     

直接磁悬浮永磁直线电动机无摩擦进给的研究

提出采用直接磁悬浮永磁直线电动机来消除数控机床进给系统的摩擦阻力实现无摩擦进给,对直接磁悬浮永磁直线电动机的结构和磁悬浮原理进行了论述,建立了磁悬浮永磁直线电动机的磁场分层模型,在此基础上,从磁场能量出发通过虚位移法推导出磁场和电磁力的表达式.利用Ansoft Maxwell 2D瞬态电磁场计算软件,对直接磁悬浮永磁直线电动机的空载磁场,以及负载运行时的气隙磁密和电磁力进行仿真研究.结果表明,采用直接磁悬浮永磁直线同步电动机实现数控机床无摩擦进给是可行的.     

永磁悬浮减振系统中有限元分析及磁体尺寸的优化

通过ANSYS软件对永磁减振系统的磁场分布进行有限元分析，发现减振系统的载荷位移曲线与实验结果非常吻合。运用优化设计对磁体优化，结果表明扁平状的磁体具有最佳磁性能，为永磁悬浮减振系统的优化设计提供了理论依据和参考。     

一种磁悬浮平台的电磁场分析

利用ANSYS分析软件,对这种新型磁悬浮平台进行了电磁场分析,得出了磁力线分布图、磁通量密度矢量图及磁通量密度等值线。并进一步分析了磁悬浮平台载体间隙对磁力线分布的影响,载体受力与电流之间的关系以及载体受力与间隙大小之间的关系,所得结果与物理特性相符,对磁悬浮平台的控制起到关键作用。     

基于ADAMS的柔性磁悬浮主轴的动态特性分析

将ANSYS和ADAMS两种软件结合起来对柔性磁悬浮主轴进行仿真分析，阐述了动态特性分析的基本过程。     

磁悬浮拉幅定型传送单元外圈导向电磁铁磁场分析

介绍了磁悬浮拉幅定型传送单元工作原理,以织物纬向拉力50N为例,利用ANSYS分析软件对磁悬浮动导轨导向系统磁场进行了分析。结果表明,当磁悬浮动导轨稳定悬浮时,气隙值取0.3mm,外圈导向电磁铁处的磁悬浮动导轨最大应变量不超过0.006mm时,磁悬浮动导轨导向系统磁场磁漏小,纬向拉力控制精度高,为磁悬浮拉幅定型传送单元结构优化提供了理论依据。     

基于ANSYS的轮轨摩擦热效应分析

随着铁路的高速化和重载化,车辆运行环境日益恶化,破坏的程度也越严重。针对机车特定轮重、相对滑动速度、摩擦系数的工况,应用有限元分析软件ANSYS对钢轨瞬态温度场作了计算研究,并利用其中的参数化设计语言(APDL)实现了移动载荷的加载。结果表明钢轨轨表面温度随摩擦系数和相对滑动速度的增加而增大,最高温升与摩擦系数和相对滑动速度呈线性关系。得出的温度场为钢轨结构优化设计提供了依据。     

利用ANSYS进行磁性流体密封装置磁场设计

介绍了通用有限元软件ANSYS的一般功能，讨论了利用ANSYS软件对磁性流体密封装置的磁场进行有限元计算的一般步骤，详细描述了从创建物理环境到解后处理的全过程。通过磁性流体密封装置的设计实例说明，用ANSYS对磁性流体密封装置磁场计算以及结构参数优化具有一定的意义。     

单片DLP色轮采用磁轴承支承的研究

阐述了单片DLP投影机色轮运行和磁轴承的基本原理,对磁轴承技术在色轮驱动系统的应用进行了研究,采用一个主动型轴向磁轴承和两个被动型径向磁轴承来实现色轮转子的五自由度悬浮.基于色轮转子的重量与转速,设计出了磁悬浮轴承的参数,并利用有限元分析软件ANSYS对设计结果进行了仿真.     

Modeling and Analysis of Novel Integrated Radial Hybrid Magnetic Bearing for Magnetic Bearing Reaction Wheel

Conventional ball bearing reaction wheel used to control the attitude of spacecraft can't absorb the centrifugal force caused by imbalance of the wheel rotor,and there will be a torque spike at zero speed,which seriously influences the accuracy and stability of spacecraft attitude control.Compared with traditional ball-bearing wheel,noncontact and no lubrication are the remarkable features of the magnetic bearing reaction wheel,and which can solve the high precision problems of wheel.In general,two radial magnetic bearings are needed in magnetic bearing wheel,and the design results in a relatively large axial dimension and smaller momentum-to-mass ratios.In this paper,a new type of magnetic bearing reaction wheel(MBRW) is introduced for satellite attitude control,and a novel integrated radial hybrid magnetic bearing(RHMB) with permanent magnet bias is designed to reduce the mass and minimize the size of the MBRW,etc.The equivalent magnetic circuit model for the RHMB is presented and a solution is found.The stiffness model is also presented,including current stiffness,position negative stiffness,as well as tilting current stiffness,tilting angular position negative stiffness,force and moment equilibrium equations.The design parameters of the RHMB are given according to the requirement of the MBRW with angular momentum of 30 N ? m ? s when the rotation speed of rotor reaches to 5 kr/min.The nonlinearity of the RHMB is shown by using the characteristic curves of force-control current-position,current stiffness,position stiffness,moment-control current-angular displacement,tilting current stiffness and tilting angular position stiffness considering all the rotor position within the clearance space and the control current.The proposed research ensures the performance of the radial magnetic bearing with permanent magnet bias,and provides theory basis for design of the magnetic bearing wheel.     

磨削温度场的有限元模拟及仿真

金刚石砂轮磨削结构陶瓷过程中,所产生的磨削热是影响工件表面质量的关键因素之一,而磨削参数对工件表层温度分布有重要影响。本文采用有限元法,通过两种陶瓷材料对比分析,运用ANSYS软件对磨削温度场进行了仿真研究,利用仿真模型对影响因素作了分析。     

摩擦轮结构对强度影响规律的研究

应用ANSYS分析软件对不同结构摩擦轮的强度作了详细分析,分析了摩擦轮应力及应变的变形云图.通过对比计算结果,得出了影响摩擦轮强度的因素.为提升机摩擦轮的设计提供了一些具有参考价值的建议,为现场生产提供了可靠的设计依据.     

叶序排布磨粒对砂轮的磨削温度场效应

在砂轮磨削过程中,磨削热影响工件表面完整性,而磨粒排布是影响磨削温度场的重要因素之一。针对磨粒叶序排布的砂轮,采用有限元法对磨削温度场进行了计算模拟分析,获得了叶序系数对工件磨削温度场的影响规律。研究结果表明,随着叶序排布系数的增大,被磨工件的表面温度和温度梯度减低。     

永磁体磁场三维模拟及其对粒子作用研究

采用瓦形磁极结构,利用有限元分析软件ANSYS,对多个瓦形永磁体进行磁场感线密度和磁场强度仿真模拟,得到合理的磁极分布,从而得到合理的磁路。对带电粒子在永磁体磁场中的受力和轨迹分析,结果表明:采用4个磁极相隔90°,可以得到比较合理的磁路;带电粒子受到罗仑兹力作用,粒子做回旋运动,运动轨迹为螺旋线。     

永磁齿轮传动特性研究

计算分析了新型传动机构永磁齿轮传动机构的磁场，研究了永磁齿轮传动中从动轮的转矩。从恒定负载出发，得出从动轮在运动中的位置变化曲线并进行了实验验证。研究表明，该传动机构转速波动很小，具有优异的传动性能。     

基于ANSYS的矿井提升机摩擦轮强度研究

以JKM-2．8／4井塔式四绳摩擦式提升机为模型，分析了其受力状况。在此基础上，建立起摩擦轮的有限元模型，并利用有限元分析软件ANSYS，具体分析了摩擦轮在工作状态下的应力应变状况，总结出了摩擦轮的强度变化规律。