电磁轴承磁场分析和优化设计

电磁轴承通过控制电磁力实现转子的无接触悬浮.为了更好的控制电磁力,须对电磁铁磁场分布进行研究.对八磁极电磁铁磁场进行了磁路分析和有限元方法的计算,并计算了电磁轴承的承载力,以最大承载力为目标,对气隙和磁极柱宽度进行了优化,对优化结果进行了分析,分析结果对电磁轴承设计有一定的指导作用.     

电磁轴承中PWM开关功率放大器的实现

在电磁轴承中为了提高功率放大器的效率,一般采用PWM开关功率放大器。功率放大器控制电磁轴承中电磁铁线圈的电流,以获得轴承悬浮所需要的吸力。因此,电磁线圈电流的控制精度和速度将直接影响电磁轴承的悬浮特性。功放设计中,以电流型PWM控制器UC3842为控制核心,产生控制模拟开关通断时间的PWM信号;采用新型的高侧电流传感器AD628检测电磁线圈中的电流,并进行放大作为反馈信号,所设计的PWM开关功放应用于磁悬浮轴承中,其控制精度和速度达到了磁轴承悬浮的应用要求。     

转子──电磁轴承系统性能研究

本文介绍了电磁轴承的特性及其研究发展状况，给出了五自由度电磁轴承──转子系统模型，阐述了使转子稳定悬浮和运转的基本控制规律，分析了转子在电磁轴承中运转特性，并给出了转子稳定运转的实验记录曲线。     

磁力轴承

磁力轴承是通过2个电磁铁相互作用,使轴悬浮在轴承中间。用感应式化感器检测轴的位置。根据检测信号来控制供给电磁铁的电流,使轴保持在轴承的中间位置。磁力轴承的优点如下:1.是非接触,所以寿命长,能使主轴     

基于压电陶瓷的气体挤压膜轴承控制器设计

通过对气体挤压膜轴承的理论分析,获取影响气膜承载能力的参数。基于理论分析设计了挤压膜轴承的控制器,使挤压膜轴承实现稳定悬浮。由位移传感器反馈悬浮高度信号,通过调整激振振幅,实现对悬浮高度的控制,并使其能够稳定地悬浮。实验结果表明所设计增量式PID控制器起浮响应时间短,能够实现对轴承悬浮高度的控制,承载能力增强。     

一种新型轴承—永磁体磁力轴承

一种新型轴承——永磁体磁力轴承南京工业学校（２１０００８）赵家文一、永磁体磁力轴承的原理目前有关磁力悬浮轴承的论述一般均指电磁磁力悬浮轴承，它是八十年代开发的新技术，首先被用于宇宙地球观测卫星，随后逐渐开发转向民用。迄今，电磁磁力悬浮轴承已成功地应用...     

基于DSP的气体挤压膜轴承控制器

为了实现对气体挤压膜轴承悬浮高度的控制并提高其悬浮稳定性,通过对气体挤压膜理论的分析,设计出了一种基于数字信号处理器(DSP)的气体挤压膜轴承控制器。利用位移传感器反馈回的位置信号调整激振振幅的大小,实现位置控制,并通过加入锁相环电路实现了频率的自动跟踪,使换能器始终工作在谐振状态。结果表明,气体挤压膜轴承控制器可以实现高精度的悬浮高度的控制,使轴承的工作更加稳定。     

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。     

混合型磁轴承励磁及控制分析

磁悬浮轴承可以单独由轴向控制使其稳定,轴向轴承用于稳定转子并且无接触地提供转矩。转子在悬浮状态可达到每秒数千转的速度,是一种较简单成功的磁悬浮电机。     

焦建彬，男，1967年出生，工学博士，哈尔滨工业大学现代生产技术中心副教授。主要从事CAD/CAM、敏捷制造等方面研究。参加并完成国家863项目2项，参与编写论著3部，发表论文30余篇。

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。     

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     

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。     

无机械摩擦的磁悬浮轴承

<正> 目前各种机械设备上所用不同规格、型号的轴承,一般均需经常加润滑油,以减少机械摩擦,提高其使用寿命。然而,最近国外出现了一种无需加油润滑的磁悬浮轴承,它是普通滚珠、滚柱轴承的换代产品,和普通轴承相比,具有许多优点,在运转中不产生机械摩擦,减少了操作麻烦,提高了工作效率。该轴承是在四周磁场的作用下,轴在悬浮状态中产生转动。在转子(轴)周围是一组环形电磁铁(定子),电磁铁和轴的径向     

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。     

磁悬浮,能否跳出三界外?

利用磁力使物体处于无接触悬浮状态的设想是人类一个古老的梦。但实现起来并不容易。因为磁悬浮技术是集电磁学、电子技术、控制工程、信号处理、机械学、动力学为一体典型的机电一体化技术。随着电子技术、控制工程、信号处理元器件、电磁理论及新型电磁材料的发展和转子动力学的进展,磁悬浮技术得到了长足的发展。目前,国内外研究的热点是磁悬浮轴承和磁悬浮列车。由于磁悬浮技术无接触、无摩擦、使用寿命长、不使用润滑油、高效节能等优点引起科学界的广泛关注,国内外学者和企业界人士都对其倾注了极大的兴趣和研究热情。     

基于定子磁场定向的无轴承异步电动机控制策略

集旋转与悬浮于一体的无轴承异步电动机是一个非常复杂的非线性系统,电磁转矩与径向悬浮力之间的非线性解耦是实现电动机稳定悬浮运行的基础.提出基于转矩绕组定子磁场定向控制策略,设计自适应磁通观测器观测定子磁通,径向悬浮控制所需的转矩绕组气隙磁通由观测的定子磁通和定子电流适时辨识.应用Matlab/Simulink对样机进行了仿真研究,计算机仿真表明,电磁转矩与径向悬浮力之间的完全解耦可以实现,验证了定子磁场定向控制策略的有效性.     

磁县浮，能否跳出三界外？

利用磁力使物体处于无接触悬浮状态的设想足人类一个古老的梦。但实现起来并不容易。因为磁悬浮技术是集电磁学、电子技术、控制工程、信号处理、机械学、动力学为一体典型的机电一体化技术。随着电子技术、控制工程、信号处理元器件、电磁理论及新型电磁材料的发展和转子动力学的进展，磁悬浮技术得到了长足的发展。日前，国内外研究的热点是磁悬浮轴承和磁悬浮列车。由于磁悬浮技术无接触、无摩擦、使用寿命长、不使用润滑油、高效节能等优点引起科学界的广泛关注，国内外学者和企业界人士都对其倾注了极大的兴趣和研究热情。     

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。     

单绕组无轴承异步电动机设计及径向悬浮力研究

研究了一种单绕组的无轴承异步电动机的结构及其工作原理。与传统无轴承异步电动机的双绕组结构不同,采用一套绕组即可实现转子的旋转与悬浮。无轴承单绕组异步电动机是一个非线性、多变量、强耦合的复杂系统,要实现其稳定悬浮必须对转子上的径向悬浮力进行实时控制,因此悬浮力绕组的合理设置是单绕组无轴承电动机产生稳定的径向悬浮力的关键。文章对单绕组无轴承异步电动机的径向悬浮力、磁场分布进行了详细分析,并运用有限元软件进行了验证该单绕组无轴承异步电动机可行性。     

电磁轴承动刚度的自动测量

针对电磁轴承动刚度难以测量的问题,构建了一套简单的刚度测量系统用来自动测量电磁轴承的动刚度。该系统采用电磁轴承的数字控制器、功放、电磁铁作为激振器,电磁轴承的电涡流传感器作为拾振器,自行研制的测量分析系统作为测量分析工具。给出电磁轴承动刚度的测量结果。测量结果表明,该系统能较准确测量电磁轴承的动刚度。此测量系统还可以用于其他轴承刚度的测量,也可用于系统辨识。