主动磁浮轴承

主动磁浮轴承是一种利用电磁力使轴承稳定悬浮起来且轴心位置可以由控制系统控制的一种新型轴承。它包括位移传感器、控制器、功率放大器和电磁作动器。其工作原理是：位移传感器用于监视轴的位置，并将信息传人控制系统，控制系统确定必要的控制信号，并将控制信号送人功率放大器，转变为电磁作动器的增大电流，使旋转轴位于轴承作动器中心。     

自感式电感传感器中零点误差的处理

本文介绍了自感式电感传感器的工作原理,分析了零点误差产生的原因,在此基础上提出了对零点误差进行处理的措施。实验结果表明,这些措施对抑制自感式电感器测量过程中的零点误差是有效的。     

自感式拉力传感器理论模型与实验研究

基于逆磁致伸缩效应,在杆件结构弹性范围内改善了传统磁通量传感器的拉力测量方法,设计一种基于自感式原理的新型拉力传感器,建立传感器的理论模型,深入讨论拉力与自感电压之间的关系。为了准确获取自感电压和拉力的关系表达式,提出能够测量包含拉力信息的自感电压测试方法,合理地搭建实验测量平台。实验结果表明,在交流磁场的激励下,传感器的自感电压和拉力之间存在线性关系,针对所设计的便于安装的套筒自感式拉力传感器,在杆件结构弹性范围内进行6次重复性实验以减少误差,结果显示传感器的最大重复性误差为0.81%,传感器的灵敏度为14.6 mV/kN,自感电压和拉力的相关系数达到0.999,理论和实验相符合,进一步验证了理论模型的合理性。     

自感式电磁阻尼器的研究

通过分析国内外转子振动控制技术,提出了自感式电磁阻尼器的转子横向振动主动控制的设计构思,并以前置滤波器的引入来实现系统功能,同时进行对模型的仿真研究,论证了自感式电磁阻尼器的可行性,具有结构简单,经济实用的特点。     

差动自感式磁流变阻尼器感应特性及阻尼性能试验研究

介绍了一种新型差动自感式磁流变阻尼器(DSMRD)的工作原理及其感应特性,完成了DSMRD测试实验平台的搭建,同时对DSMRD进行了感应特性及阻尼性能实验分析。实验测试结果表明所设计的DSMRD能够输出差动位移感应信号,并能够调节磁流变液的磁化程度与产生动态变化的磁流变阻尼力。     

基于灰色系统理论的径向主动磁浮轴承控制

建立了径向主动磁浮轴承在电流控制下的转子动力学方程模型，并推导出系统传递函数。针对高阶传递函数系统使用灰PID控制器，根据系统稳定的条件确定理想的控制环节参数。数值仿真结果表明，灰PID控制器与磁浮轴承系统相结合，实现了对转子稳定良好的控制效果。     

互感式自检测磁悬浮轴承系统的检测原理研究

基于差动变压器原理，提出从控制电磁铁线圈的两端提取因偏置磁通随位移变化而互感的诱导电压（电流），作为反馈信号构成闭环控制的自检测磁悬浮轴承系统。偏置电磁铁采用脉宽调制（PWM）电压信号驱动。所要检测的互感电压（电流）信号的PWM的电流频率的成分是电磁铁互感系数的函数，互感系数又是转子气隙位移的函数。该信号经过全波整流得到与转子位移成比例的电压信号，将该位移信号由PID控制器转换为调整转子位移的控制信号。     

带有集成传感器的轴承单元

传感轴承亦称智能轴承 ,是把具有某些功能的传感器与轴承结合为一体结构单元。它除支承转轴外还可测量两套圈的相对运动 ,传感记录旋转速度与方向 ,从这些数据可获得角速度及转速。附表 1个 ,图 3幅     

基于MATLAB软件的高速磁浮主轴的动态特性分析

建立了柔性磁浮主轴的数学模型,在对MATLAB软件的功能进行扩展的同时,利用它计算求解系统的固有频率,并对二自由度系统进行了仿真研究及相关分析。     

电磁轴承系统位移传感器的分析与研究

讨论了位移传感器对电磁轴承系统控制精度的影响,在此基础上提出一种差动电感式位移传感器的设计方案,通过试验验证,这种传感器使电磁轴承系统的结构简单化,提高了系统的稳定性,对进一步研究电磁轴承系统具有很重要的参考价值。     

径向电磁轴承优化设计

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 ,以电磁力最大及线圈电感最小为目标的优化设计数学模型。     

自检测磁轴承系统转子位置检测方法的研究

为了降低磁轴承的制造成本,提高可靠性和系统结构的紧密性,在介绍自检测磁悬浮轴承的位置自检测原理及结构的基础上,向线性功放的输入端加入一个高频信号进行调幅,然后让磁轴承线圈两端的电压经过谐振电路提取包含转子位移信息的高频电压信号并进行解调。将解调信号经过精密整流后,可得到一个脉动的直流电压信号,最后通过低通滤波就可得到反映转子位移的平滑直流电压信号。将该信号可作为反馈信号来控制磁轴承的转子位置。仿真结果表明:该自检测磁悬浮轴承系统可以成功检测转子位移。     

五自由度磁悬浮轴承控制系统的研制

阐述了五自由度多输入多输出磁悬浮轴承控制系统,其复杂算法的实现依赖高效浮点数字信号处理器,而高速高精度A/D是合理采样的保证.分析了整个控制系统中传感器和功率放大器的功能和作用,通过试验研究得出了结论,控制系统的设计达到了预期要求,磁悬浮系统具有响应速度快、精度高及稳定性好等特点,可广泛用于生物医学等行业.     

数字控制的电磁轴承系统的研究

本文介绍了电磁轴承系统的数字控制器的组成及基本工作原理,建立了数字控制器的等效传递函数。对数控电磁轴承系统进行了起浮仿真及频域分析。在此基础上选取了控制器参数并进行了实验,实现了１６ｋｇ水平转子的稳定起浮和高速旋转,转速超过１２,０００ｒ／ｍｉｎ。     

飞轮储能系统中径向永磁轴承的设计研究

为解决飞轮系统中因轴承摩擦导致的能量损耗问题,设计了一种可以应用于飞轮系统的径向永磁轴承.分别利用Yonnet简化数学模型和有限元分析软件ANSYS Workbench,对轴承中的磁环进行了承载能力的计算和分析.结果表明,磁环所受径向力随磁环厚度、径向偏移量增加而增加,但其增加关系有所不同;另外,随着轴向偏移的增大,径向力逐渐减小、轴向力迅速增大.     

主动型磁浮轴承的非线性模糊控制

提出的主动型磁浮轴承非线性模糊控制简化了系统结构 ,通过仿真及实验表明磁浮轴承的模糊控制具有良好的鲁棒性和抗干扰性     

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.     

Different Magnetic Models in the Design of Hydrodynamic Journal Bearings Lubricated with Non-Newtonian Ferrofluid

This work is concerned with theoretical study of hydrodynamic journal bearings lubricated with ferrofluids exhibiting non-Newtonian behavior. Based on the momentum and continuity equations for ferrofluid under an applied magnetic field, a modified Reynolds equation has been obtained. Assuming linear behavior for the magnetic material of the ferrofluid, the magnetic force was calculated. The Reynolds equation has been derived to be able to apply to any magnetic field distribution model. Using different magnetic field models, the equation has been solved numerically by the finite-difference technique with appropriate iterative technique and pressure distributions have been obtained. The boundary shape of the load-carrying active regions (positive-pressure regions) and cavitation regions (zero-pressure regions) could be then determined. The solution renders the bearing performance characteristics, namely: load-carrying capacity, attitude angle of the journal center, frictional force at the journal surface, friction coefficient and bearing side leakage. The results indicated that the flow-behavior index has a large effect on the bearing performance. When the bearing operates at high eccentricity ratios, the increase of flow-behavior index gives higher load capacity, lower attitude angle, higher frictional force, lower friction coefficient and higher side leakage. At low eccentricity ratios where the magnetic effects are significant, the effect of the flow-behavior index depends mainly on the magnetic field distribution model used.     

工业应用型永磁悬浮轴承关键技术

提出了一种新的工业应用型永磁悬浮轴承,对其工作机理进行了详细的分析,并论述了要解决永磁悬浮轴承工业应用的几个关键设计技术问题,即永磁悬浮轴承承载能力、刚度和安装维护等达到工业应用要求的设计技术问题、永磁悬浮轴承-转子系统动力学特性达到工业应用要求的设计技术问题,以及永磁悬浮轴承的标准化、系列化达到工业应用要求的设计技术问题。拟定了设计方案并对其进行了可行性分析,为永磁悬浮轴承像滚动轴承一样在工业上得到普遍应用奠定了理论基础。     

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。