定子定位槽对径向磁力轴承影响的研究

针对有槽不对称的定子结构,利用有限元法对径向磁力轴承的电磁场进行了仿真与计算,并分析了计算结果。提出了几种结构方面的改进措施,为径向磁力轴承进一步的结构优化设计和控制系统的设计提供了依据。     

有限元在电磁轴承研究中的应用原理

本文分析以往电磁轴承设计及计算时，存在的不足，论述了采用有限元法进行电磁轴承电磁计算的方法。建立了电磁轴承的数学模型，推导了电磁力计算公式，给出了磁场的偏微分方程，讨论了磁势边界条件，为提高电磁轴承设计的可靠度提供了理论依据。     

径向磁轴承合力系数分析

分别给出了径向磁轴承正常和非正常工作两种情况下最大承载力Fmax合力系数KR的计算公式。对KR的各种影响因素及相应的灵敏度进行了综合分析。通过一个应用实例进行的计算表明：磁极数NP、静态气隙S0和转子偏离理想工作点径向位移x都对KR有重要影响。     

电磁轴承-转子系统的设计与结构工艺性分析

以一个五自由度转子支承系统为例，简述了电磁轴承一转子系统的组成与结构特点；从设计与制造角度，将系统分成电磁轴承系统组件和转子系统组件两部分，分析了两个系统组件中各零部件的设计制造特点；给出了符合加工与装配过程结构工艺性的零部件参数设计和选择的方法。     

电磁推力轴承结构分析

针对电磁推力轴承模型,分别用磁路法与有限元方法对其结构进行了分析,比较了这两种计算方法的异同与各自的优势,并提出了实际工作中可进行的结构改良的建议。     

四自由度电磁轴承—转子系统的数学模型与仿真

电磁轴承是一种依靠电磁力支承转子的新型无接触轴承,与传统油润滑轴承相比,具有许多优越性。但是在系统分析和建模中包括机械结构和控制系统两部分,使其数学模型复杂。本文针对四自由度电磁轴承-转子系统,讨论了磁轴承-转子运动微分方程和控制系统传递函数,建立磁轴承-转子系统的状态方程,并进行仿真。根据系统的仿真结果,考察转子轴颈的运动轨迹,评估控制算法和优化控制器参数,分析转子在高速旋转下的性能。     

径向磁轴承柱槽比优化分析

本文建立了以径向磁轴承最大载承力Fmax为目标，在临界温升τ等多约束条件下，对定子柱槽比k的优化模型，设计变量选取轴承静态气隙s0和定子柱槽比k，采用模糊优化算法，计算结果表明，在其它参数不变的条件下，轴承静态气隙s0和定子柱槽比k在一定的取值范围内，对最大承载力Fmax有规律性影响，达当减小轴承静态气隙s0和增大定子柱槽比k都能显著提高轴承最大承载能力Fmax，结合试验结果对灵敏度进行了分析，并给出了相应结合。     

电磁轴承系统的H∞控制器设计

以电磁轴承的数学模型为例,基于Hm控制理论没计了Hm鲁棒控制器,在Matlab环境下对电磁轴承系统进行了仿真,与传统的PID控制器进行了比较。研究结果表明：在转子质量、电磁铁线圈电阻和轴承负载等有较强变化时,基于H∞理论的控制器仍使电磁轴承系统保持良好稳定性;与传统PIO控制相比,该系统具有较好的稳定性、较强的鲁棒性和扰动抑制能力。     

电磁轴承高速主轴部件

本文介绍的电磁轴承高速主轴部件是国外近十几年发展起来的,由于它具有优良的技术性能,因而已开始被用于高速切削机床上。文章就这种主轴部件的特点、结构以及目前国外的发展现状做了具体的介绍,并展望了它的应用前景。     

螺旋磁场电磁搅拌的数值模拟

建立描述不同磁场搅拌模式下的三维有限元模型,对比研究励磁电流、搅拌频率、搅拌器空间位置对磁感应强度和电磁力的影响规律。结果表明:磁场模拟结果与实测数据吻合良好,磁感应强度随励磁电流的增加呈线性增加;随搅拌频率的增加递减,磁感应强度沿中心轴线的分布表现为"中间大两头小"的特点,在径向铸坯边缘处最大,向中心逐渐衰减。电磁力随励磁电流和搅拌频率的增加而增大,中心轴线上底部电磁力值最大,并沿着轴线方向向上逐渐衰减;半径方向上边缘处的电磁力最大,向铸坯心部方向有小幅度的衰减。不同磁场作用下的计算结果表明:搅拌参数相同时,螺旋磁场具有更强的磁感应强度和电磁力,引起金属熔体沿径向和轴向上更大范围的流动,更有利于改善合金成分分布和凝固组织。