磁悬浮轴承研究综述

旋转机械正在朝高转速、高精度和高柔性等多方向发展,这在很大程度上得益于轴承技术的不断改进。磁悬浮轴承由于具有转速高、无磨损、无需润滑、可靠性好和动态特性可调等突出优点,近20年来已在许多工业部门得到广泛应用。针对该领域近年来的研究成果及发展动向进行了全面的综述。     

磁悬浮轴承的研究现状和发展趋势

介绍磁悬浮轴承的历史及目前的研究状况，从系统建模、系统结构和轴承控制三个方面对其发展趋势进行了探讨。分析磁悬浮轴承的应用前景，并指出了今后的研究方向。     

主动磁悬浮轴承控制技术综述

分析了主动磁悬浮轴承的国内外研究现状,指出了面临的问题提出了参考性见解,介绍了主动磁悬浮轴承控制的几种方案。     

磁致伸缩微小驱动器驱动电磁线圈的设计研究

激励磁场强度对磁致伸缩驱动器驱动位移的大小具有决定作用。对于微小磁致伸缩驱动器 ,如何进行驱动线圈的整体设计 ,使小尺寸线圈产生较大磁场强度是本研究的主要目标。通过优选电磁线圈参数Gcoil确定线圈几何结构尺寸 ,并通过建立磁场强度Hcoil与电磁线圈的电流密度Jcoil进而与电磁线圈线径 之间的关系模型计算和优选电磁线圈线径来提高线圈电磁转化率 ,从而增大激励磁场强度是研究的具体方法。针对 7mm× 2 0mm的Terfenol D试样确定驱动线圈几何参数Gcoil=0 .17,线圈电流密度为最大时的线径 =1mm。 1mm线径的电磁线圈 ,经ANSYS计算 ,比线径为 0 .5mm线圈产生的磁化强度提高了 2 5 %     

动力磁悬浮轴承原理

基于普通的径向磁悬浮轴承 ,研究定子绕组由产生旋转偏磁磁场的绕组和产生旋转控制磁场的绕组叠加的动力磁悬浮轴承的工作原理。在两种绕组的极数相差 2极时 ,动力磁悬浮轴承除产生支承转子的径向轴承力外 ,还产生驱动转子转动的力矩     

永磁偏置的混合磁悬浮轴承的研究

介绍了永磁偏置的混合磁悬浮轴的工作原理,提出了其结构参数的设计计算理论,对混合磁悬浮轴承的设计有实际指导意义。     

磁悬浮轴承转子位移检测技术

在综述电涡流式、电感式、电容式、光电式等几种主要位移传感器原理、性能及其适用范围的基础上,分析使用位移传感器所带来的一系列问题,论述了磁悬浮轴承无传感器技术的基本思想,并比较了几种磁悬浮轴承无传感器检测方法的优缺点.最后,对磁悬浮轴承位移检测技术的发展趋势做了进一步阐述.     

磁悬浮轴承间隙检测专用传感器的研究

介绍了一种实用的磁悬浮轴承间隙传感器结构和之相配套信号调整专用芯片以及由此构成磁悬浮轴承间隙传感器。该传感器具有线性度好、精度高、测量范围大、输出量大、动态反应快等优点。     

磁悬浮轴承数字控制器的设计

以数字信号处理器TMS320F2812和复杂可编程器件EPM7128为控制核心,设计了四自由度磁悬浮轴承系统的控制硬件电路。在CCS环境中用C语言编写了系统的程序,采用抗积分饱和的增量式积分分离PID系统控制算法实现系统的控制。针对实验室的四自由度轴承进行了悬浮试验,试验结果表明系统悬浮动态性能良好,达到了控制性能的要求。     

一种新型被动磁悬浮轴承的研究

提出一种新型被动径向磁悬浮轴承，它是由盘状转子和定子两大构件组成，在定子上布置着永磁体以便形成沿径向的不均匀磁场，在转子上沿圆周均匀布置了几个导体环以便它在磁场中运动时借助电磁作用，迫使转子始终在其预定中心处运转。论述了这种轴承的工作原理，详细地分析了导体环所受的电磁作用，推导出转子所受电磁力的计算公式，并求出这种轴承的最优导体环数以及系统稳定性。     

电磁推力轴承定子结构参数对电磁力的影响

利用有限元法分析电磁推力轴承的磁场分布情况及电磁力变化规律。在两种不同的加载方式下,计算对比由内、外环磁极面积比变化而产生的不同电磁力,为轴承的结构设计提供理论依据。     

平板件电磁成形用线圈的设计

通过对线圈产生的磁感应强度的推导，并结合实验结果分析，得出线圈形状选择时遵循的原则：长形工件采用椭圆形线圈要优于圆形线圈，中心部位变形要求较高的工件应尽可能采用圆形线圈。通过对平板件上电磁力分布特点的分析，确定在成形特定尺寸的工件时，存在一个最小线圈尺寸，若线圈最外圈尺寸小于该尺寸，则工件边缘部分所受磁场力垂直向上，不利于工件的变形。从设备能量利用率的角度进行分析，得出在设备能量相同的情况下，板料厚度等于趋肤深度时，设备能量利用率最高，板料变形程度最大。在设备电容确定的情况下，可以通过改变线圈导线的材料、规格、线圈的匝数、匝间距等获得最高的设备能量利用率．     

永磁电磁轴承的磁路设计方法

通过对永磁电磁轴承磁路设计过程的系统分析，提出了一种混合磁轴承工程磁路设计方法。文中详细给出了设计中各环节的计算方法和需要考虑的因素，并以具体设计实例加以验证说明。本文所提出的磁路设计方法对混合磁轴承的设计有重要的参考意义。     

高速离心干燥机用电磁轴承控制系统的开发

研制应用在高速离心干燥机上的电磁轴承，开发以数字控制器为核心的电拉系统，采用哪控制算法，通过仿真获得的参数指导实际调试，实现控制参数的最优化。在实验室和工厂进行的高温高速加载运转实验表明，研究的电磁轴承已经达到高速离心干燥机的应用要求。     

一种锥形定转子交直流磁轴承建模与耦合特性研究

为简化三自由度轴向-径向磁轴承结构,减小轴向长度和提高系统临界转速,设计了一种新型三自由度交直流轴向-径向混合磁轴承。该磁轴承定子采用两片式六极结构,分隔式锥形磁极与圆锥形转子均有30°锥角,磁场对圆锥形转子产生的磁吸力在轴向和径向方向上均有分量,实现了利用同一工作气隙同时控制圆锥形转子在轴向和径向3个自由度的悬浮。论文介绍了三自由度锥形定转子交直流混合磁轴承基本结构及悬浮力产生的工作原理,用等效磁路法对永磁和励磁混合磁轴承的磁路进行了分析,推导出了悬浮力数学模型。利用Matlab工具对磁轴承各变量之间的非线性关系和各自由度之间运动、磁路之间的耦合特性进行了计算和分析,并对各自由度之间的电磁耦合特性及各变量之间的非线性关系用ANSOFT软件进行了有限元分析验证。理论分析和仿真结果表明:该磁轴承各自由度在平衡位置附近时运动和磁路之间没有耦合,各变量之间具有良好的线性关系,对各自由度可采用分散独立的PID控制实现磁轴承的稳定悬浮。     

高温风机轴承过维修与动平衡的现场处理

介绍了风机轴承过维修与动平衡故障的判别误区，通过实例对故障处理的误区进行了剖析，并对风机振动原因及处理方法作了简单介绍。     

高温罗茨鼓风机的研发

介绍了一种进气温度高达200℃的高温用途罗茨鼓风机,并着重阐述了机组的隔热结构设计、高温气体密封、降温设计和选用的隔热材料。通过对机组进行200℃高温性能试验,验证了机组性能满足工况要求。     

动力磁悬浮轴承的特点及关键技术

基于普通的径向磁悬浮轴承 ,提出了一种新型的机电一体化零件———具有电机机能的动力磁悬浮轴承 ,分析其小形、超高速、大扭矩的应用特点和工作原理 ,并指出了动力磁悬浮轴承理论研究的关键技术。     

GCr15及G20CrNi2Mo轴承钢高温润滑条件下摩擦磨损性能

为了探究轴承钢在高温润滑条件下的摩擦磨损性能,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、洛氏硬度计等对GCr15高碳轴承钢和G20CrNi2Mo渗碳轴承钢组织、物相及硬度进行了表征,利用QG-700型气氛高温摩擦磨损试验机研究轴承钢材料不同条件下的高温润滑摩擦磨损性能,并分析其磨损机制.结果表明:2种轴承钢...     

某机组推力轴承瓦温高的分析和措施

针对某机组试车过程中,推力轴承主推力侧瓦温较高的问题进行了分析,并采取了相应的措施,收到了良好的效果.