适用于无轴承薄片电机的低成本霍尔近距离位移传感器

基于无轴承薄片电机的需要而开发和研究了两种低成本霍尔位移传感器,介绍了基本的工作原理,对模型进行了理论分析,设计了匹配电路与霍尔元件相结合,并在动态和静态下进行了实验.实验结果表明该位移传感器有较高的测量精度,与理论分析比较吻合.应用结果表明该位移传感器性能优良,能够满足无轴承薄片电机的要求.     

带有ABS传感器的新型轮毂轴承单元的设计

在现有第3代轮毂轴承单元基本结构的基础上,对其内部结构进行改进,并结合霍尔传感器设计了一种新型轮毂轴承单元,介绍了直接利用PRO/E的族表系列化产品及创建轮毂轴承单元的过程,最后介绍了该新型轮毂轴承单元霍尔传感器单元的设计。     

霍尔式液位传感器的设计与实现

针对干簧管液位传感器的诸多缺点,构思了一种利用开关式霍尔片作为传感元件的液位测量传感器;霍尔式液位传感器的测量原理、测量电路进行了介绍;传感器的分辨率进行了讨论,最后通过实验数据分析对传感器进行了可行性验证。     

灵巧手中霍尔传感器测角精度的仿真研究

霍尔角度传感器通过检测转动磁铁产生的磁场,对仿人灵巧手指的关节转角进行非接触测量。通过有限元分析方法计算永磁铁周围磁感应强度的空间分布,研究磁铁与传感器的相对安装方位、磁铁与传感器间气隙的大小,以及磁铁的尺寸形状对传感器测角精度的影响,得到应用霍尔传感器与磁铁的选型方案,并指出在一定空间内多对霍尔传感器测角时,非配对磁铁对传感器的干扰不大,在灵巧手各个关节中使用霍尔传感器测量角度的方案可行。     

高速精密球轴承钢球三维运动状态检测

提出了通过在装有一个磁化钢球的轴承外圈及保持架侧面配置霍尔传感器,测量钢球三维运动的新方法,阐述了该测试方法的基本原理;设计开发了相关的检测试验装置,并介绍了其基本原理和结构。     

磁补偿霍尔传感器在矿井提升机中的应用

用磁补偿原理制作的磁补偿霍尔传感器是把互感器、磁放大器、霍尔元件和电子线路的优点集中在一起,构成一个具有测量、反馈、保护三种功能的闭环自控检测系统的传感器.文章对磁补偿式霍尔传感器的原理、特点进行了论述,介绍了它在矿井提升机以及与计算机联机进行生产中的成功应用.     

磁敏角度传感器特性分析

设计了一种基于磁阻效应(AMR)和霍尔效应的角度传感器。论述了传感器的工作原理、电路组成及功能。传感器由磁阻芯片、霍尔芯片、放大以及滤波电路构成。通过旋转圆柱永磁体改变磁阻芯片、霍尔芯片周围磁场,引起传感器输出电压变化,进而测量旋转角度。在传感器结构设计中,对圆柱永磁体进行了磁场有限元分析,对角度传感器进行了试验标定与数据分析。测试结果表明:在0°~360°范围内,重复性误差为0.58%,迟滞误差为0.33%,综合误差为1.82%,达到了实际角度测量的要求。     

基于线性霍尔传感器的阀门位置变送器

为了对阀门位置进行实时监测和控制,采用线性霍尔传感器A1392为测量元件,以MSP430F169单片机作为信号采集、A／D转换、算法运算的元件,且以AD421作为单片机供电及D／A转换元件,完成了线性霍尔变送器的硬件设计,并改进了磁钢的结构,提出了线性霍尔传感器非线性方法的测量方案,实现了对阀门位置信号的无接触实时精确测量。实验结果表明,该霍尔变送器系统能实现对阀门位置值的准确变送。     

一种基于霍尔式传感器的随动测量方法

用霍尔传感器测量位移具有无接触、精度高等特点,但其缺点是测量范围小,限制了其在实际环境中的运用。本文介绍一种基于霍尔式传感器的随动测量系统的工作原理,使得霍尔元件的测量范围大大增加。     

一种直升机操纵杆角位移测量的方法

为满足测试需要,设计一种基于霍尔角度传感器的非接触式角位移测量系统。给出了测量系统的硬件和软件总体设计,系统以MLX90316霍尔角度传感器为核心,对直接与操纵杆连接的旋转轴角位移进行实时测量。结果表明该方法成本低,易改装,分辨率高,误差小。     

变桨和偏航运动对风力发电机桨叶轴承载荷的影响

在考虑攻角、桨距角、偏航运动、重力和惯性力等因素的情况下,基于静力学分析方法,建立了桨叶轴承系统载荷分析数学模型。通过数值计算,研究了桨叶轴承在风速和桨距角、偏航角速度和桨叶转速同时发生变化的工况下所承受的载荷。分析结果表明,风速的增大会使载荷不断增加,而桨距角的增大只能使载荷在局部有所增大;桨叶轴承系统的陀螺力矩幅值大小、桨叶在空间的旋转角度以及偏航速度有着直接的关系。     

非平稳状态下高速滚动轴承的失效研究

分析了高速滚动轴承在转速波动这一非平稳状态下的运行状态，研究了转速波动对轴承运转性能和失效模式的影响。理论分析和实验结果表明：轴承运转在非稳定状态下时，滚动体和保持架的碰撞和冲击加剧，打滑现象更容易发生；转速波动造成轴承支撑刚度波动，使轴系动力学特性发生变化，并造成局部预紧力不足，出现三点接触。     

风力发电机桨叶轴承载荷分析模型的研究

在考虑攻角、桨距角、偏航运动、重力和惯性力等因素的情况下,基于静力学分析方法,建立了桨叶轴承系统载荷分析数学模型。通过数值计算,研究了桨叶轴承在攻角、桨距角、偏航角速度及不同风速工况下所承受的载荷。分析结果表明,攻角增加会使不同方向上的载荷有不同程度的增加;桨距角增大到一定程度,载荷会呈现不同的趋势;偏航速度的变化导致陀螺力矩的变化,从而引起轴承载荷的变化。     

Compensation of rotor imbalance for precision rotation of a planar magnetic bearing rotor

Magnetic bearings provide an alternative for achieving precision rotation. But the rotational accuracy is sensitive to rotor imbalance. The system we study is a planar rotor supported by aerostatic suspension and positioned by a radial magnetic bearing of nanometer precision. We present compensation designs and experiment results for precision rotation about the geometric center and the mass center, respectively. In the former case, the base harmonic component at each sensor output is removed by explicit trigonometric compensation signals that are constructed in real time. In the latter case, a new double-loop compensation design is given. Each compensation loop is similar to that in the former case. The compensation, aided by a variable rotational speed that is changed up and down repeatedly, is shown to push the rotational center to approach the mass center. Once the mass center is reached, the rotor remains to rotate about the mass center at variable rotational speed without transient. Compared with the existing methods, which find the mass center or inertial axis at a fixed rotational speed and rely on exact values of plant parameters, our method may locate the mass center more accurately. Experiment data indicate that the mass center is located with an error of tens of nanometers.     

Dynamic stability experiments of compliant foil thrust bearing with viscoelastic support

In order to reduce the complexity of machine construction and improve the mechanical efficiency, high speed rotation machineries usually implement self-acting gas bearings to substitute the traditional oil-lubricated bearings. This paper presents test results of a gas thrust bearing with viscoelastic support which is designed for high speed turbo-machinery. The gas bearing, which belongs to compliant foil bearings, consists of a top thin metal foil and a bottom thin rubber foil. Static and stability experiments are conducted on a high speed gas turbine test rig. The static results indicate that the structural stiffness of test bearing generally increases with the increase in axial load and the decrease in thickness of bottom foil. In the rotation tests, rotor runs stably with small vibration amplitude, which is dominant in waterfall plot during whole speed up procedure. It shows that test bearing has preferable stability characteristics for high speed gas turbines.     

基于投影几何法的虎克万向节轴承的运动特性分析

通过对虎克万向节运动特性的分析,利用空间坐标变换法及空间投影几何法,建立虎克万向节轴承的瞬时转角方程,并建立轴承瞬时转速分析的数值方法,分析轴承的瞬时转速及瞬时转角与轴间夹角之间的关系;采用运动仿真法验证了分析结果的正确性。分析结果表明：主动叉头的轴承瞬时转速与从动轴承的瞬时转速并不相等,主动轴承的瞬时转速的波动大于从动轴承的瞬时转速的波动。研究结果为分析虎克万向节轴承的摩擦、磨损及润滑状态提供依据。     

基于嵌入式多参量传感器的智能轴承

提出了一种新型的基于嵌入式多参量传感器的智能轴承结构。多参量复合传感器包括2个微型振动加速度传感器、2个微型转速传感器和2个微型温度传感器。通过轴承外圈上的槽式结构,将复合传感器与轴承端面进行嵌入式结合,实现对轴承运转过程中水平和垂直地面两方向的振动信号、轴承转速信号、内圈(轴)和外圈温度信号的采集。对其原理样机进行了实验验证,验证结果表明,该智能轴承监测参数准确,其参数监测和故障诊断能力较传统的方式更具优越性。     

双向支撑超声波悬浮轴承的设计

设计并给出了一种对轴径向和轴向同时进行支撑的超声波轴承结构,并测试了轴的最大转速.分析了轴承表面超声辐射压力的形成以及超声波轴承的工作原理,在此基础上设计了双向支撑超声波轴承机构,测试了不同悬浮间隙下轴的最大转速.实验结果表明:在轴重85.5 g、悬浮间隙为8.53μm时,轴最高转速达到了8 946 r/min;说明双向支撑超声波轴承结构可以实现对轴的悬浮支撑,且悬浮间隙越小,轴承对轴的支撑刚度越大,轴的工作稳定性越好,转速越高.     

ЦКБ—72型轴承试验机改造

利用现代计算机技术和传感器技术将ЦКБ—72轴承寿命试验机进行改造,以满足一般的轴承寿命试验及轴承特殊性能试验。改造后的试验机可自动检测并记录试验轴承的温度、载荷、转速等参数,实现试验机的智能化控制。     

基于转速的磁轴承柔性转子系统模糊控制策略研究

建立了五自由度磁悬浮轴承柔性转子试验系统,利用Matlab工具箱对比分析了不完全微分PID和模糊自调整PID控制策略对系统动态性能的影响,设计制作了基于TMS320F28335 DSP的数字控制器硬件电路,在模糊自调整PID控制策略的基础上引入转速量,在不同转速区段采用不同的模糊自调整因子,以满足转子在各转速区段对支承特性的不同要求,编写了相应的软件,完成了系统的高速旋转试验。仿真和试验结果均表明,采用基于转速的模糊自调整控制策略,可以改善磁悬浮轴承柔性转子系统的动态性能。