电磁径向轴承结构参数设计研究

以某导弹转动惯量测试平台中电磁径向轴承的结构参数设计为例，详细研究了电磁轴承结构参数设计的几个关键问题，提出了有静载时差动控制电磁铁静态工作点的设置及启浮问题的新思想，新方法，给出了具体的设计步骤，对电磁轴承结构参数设计有实际的指导意义。     

电磁轴承μ鲁棒控制

为解决电磁轴承系统建模不确定性问题,建立径向电磁轴承的鲁棒控制模型.提出以结构奇异值作为优化指标的μ鲁棒控制器设计方法,通过引入虚拟不确定块将电磁轴承控制系统的鲁棒性能问题转化为广义系统的鲁棒稳定问题求解,兼顾系统的稳定鲁棒性和性能鲁棒性,减小设计的保守性.借助于Matlab仿真工具给出并比较电磁轴承控制系统不同情况下H∞控制和μ控制的仿真波形.研究结果表明:在允许摄动范围内基于μ综合的电磁轴承鲁棒控制对模型不确定性具有很好的动态特性、稳定鲁棒性和性能鲁棒性.     

电磁轴承的工业应用设计

按以前的设计方法,不能保证转子在任何位置都能浮起,且轴承温升过大,可靠性差,本文提出的设计方法,解决了电磁轴承在工业中的实用问题。以径向和推力电磁轴承为例,介绍了轴承结构参数的设计方法,并对不同设计方法的所得结果进行了对比分析。     

E型径向电磁轴承的参数设计及特性分析

针对在特定的设计要求下传统C型径向电磁轴承无法达到设计目的等问题,提出了一种新型的E型径向电磁轴承.推导出了电磁力的理论表达式,并验证了该表达式的精确性,在有限元软件ANSYS的基础上对两种类型电磁轴承的磁路、气隙磁密、定子结构及转子损耗等特性进行了详细的对比分析.研究结果表明:E型径向电磁轴承在特定的设计要求下,其性能要优于传统C型径向电磁轴承.     

基于轴向力/径向力解耦的圆锥电磁轴承设计方法

由于圆锥电磁轴承所固有的几何耦合,轴承的设计相对而言需要考虑的结构参数更多,参数间相互影响、相互制约的关系也更复杂。为此,本文提出了一套描述圆锥电磁轴承的特征变量,实现了圆锥电磁轴承的轴向/径向力的解耦。同时,为圆锥电磁轴承提供了一套标准、规范的设计方法。     

大支承力径向电磁轴承结构设计及试验研究

为实现电磁轴承在重载工况下更好的悬浮效果,对径向电磁轴承提出了大支承力的要求,要求在绕组中加载大电流时磁场分布保持均匀,以保证在不同气隙下电流与力的近似线性化。设计了E形径向电磁轴承结构,利用ANSYS Maxwell,以最大承载力为目标对磁场分布进行分析,并且通过变换轴承定子气隙参数,测试出电流变化而产生的不同电磁力,验证了径向电磁轴承支承性能。     

惯性稳定平台用球面洛伦兹轴承

为克服现有惯性稳定平台姿态补偿力矩带宽低、偏转角小的缺陷,提出了一种基于洛伦兹轴承的惯性稳定平台,介绍了其结构、工作原理和球面洛伦兹轴承方案.采用等效磁路法建立并分析了洛伦兹轴承的数学模型,得到了其径向偏转电流刚度.综合考虑气隙磁密均匀性和偏转刚度,对球面洛伦兹轴承进行参数设计,并通过有限元法对洛伦兹轴承进行电磁分析....     

电磁轴承冷却优化研究

随着大功率电磁轴承在工程中的广泛应用,其产生的能量损耗越来越大,加之电磁轴承内部结构紧凑,散热较为困难,对电磁轴承的冷却提出了更高要求,有必要对电磁轴承开展冷却优化研究.本文以冷却散热为目的,采用不同冷却方案对某工程项目所用电磁轴承进行了冷却优化,基于仿真计算的方式,对电磁轴承的温度场进行了仿真分析,并根据仿真与试验结...     

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     

电磁推力轴承的磁场分析及磁路概念设计

用有限元法对同向和反向偏流输入情况下,各种结构布置形式的电磁推力轴承系统,按整体模型进行磁场和承载力的计算分析,较清楚地揭示了它们的变化规律和影响因素。尝试将电磁推力轴承系统的磁路模拟为等效的电路网络,通过串、并联电路分析,对有限元分析结果进行了解释和归纳。据以提出若干指导电磁推力轴承系统磁路设计优化的原则建议。     

基于C7-636的低压电磁铆接设备控制系统

为了实现电磁铆接设备的工业化控制,设计了基于西门子C7-636的电磁铆接设备控制系统。介绍了该系统的主要功能、硬件结构以及软件实现方法。详细介绍了系统充电原理以及人机界面设计。实际应用表明,该控制系统界面友好,有很好的电磁兼容性,解决了短时间充到额定电压的难题,操作方便运行稳定,可以广泛应用于工业生产。     

基于LabVIEW的磁悬浮轴承的静态刚度测量系统

磁悬浮轴承主要利用电磁力使转子悬浮于定子中,其刚度特性是磁悬浮轴承的重要技术指标,因此磁悬浮轴承的刚度测量是检验磁悬浮轴承性能的必要环节。文中建立了适用于混合控制的磁悬浮轴承在开环控制下的静态刚度测量系统。该系统利用LabVIEW软件开发测量平台,由X-Y-Z电控精密位移台、六自由度力传感器、激光位移传感器及高分辨率电流表等设备组成,并由工控机统一控制各测量单元,实现自动测量、自动采集与数据存储等功能,具有自动化程度高的优点。     

基于ANSYS的电磁轴承特性分析系统

介绍基于ANSYS的电磁轴承磁悬浮力的分析系统 ,分析了磁性材料的非线性特性以及各种电磁轴承结构参数的影响 ,并举例对向心和推力电磁轴承特性的系统分解解与传统解析解进行了比较 ,结果表明 ,利用该分析系统可以方便地对电磁轴承进行优化设计     

基于结构动态特性的磁力轴承转子系统的设计

分析了径向磁力轴承动力学特性,计算了磁力轴承的刚度系数和阻尼系数。在此基础上,对磁力轴承的转子结构动态特性进行了有限元分析。提出了基于结构动态特性的磁力轴承转子控制系统的设计方法。     

电磁轴承结构参数设计研究

以实际工程应用为背景,针对电磁轴承的结构参数设计,分析了忽略铁磁材料磁阻对磁路计算带来的误差。通过对控制器参数的研究,表明磁轴承最终的控制刚度不仅与控制器有关,而且受结构参数的制约。从提高控制线圈电流和磁力的响应速度出发,给出了工作气隙、磁极面积与控制线圈的设计原则。这些结构参数与控制性能相关性的研究对于提高电磁轴承的总体性能有积极的作用。     

Non-contact electromagnetic exciter design with linear control method

A non-contact type force actuator is necessary for studying the dynamic performance of a high-speed spindle system owing to its high-speed operating conditions. A non-contact electromagnetic exciter is designed for identifying the dynamic coefficients of journal bearings in high-speed grinding spindles. A linear force control method is developed based on PID controller. The influence of amplitude and frequency of current, misalignment and rotational speed on magnetic field and excitation force is investigated based on two-dimensional finite element analysis. The electromagnetic excitation force is measured with the auxiliary coils and calibrated by load cells. The design is validated by the experimental results. Theoretical and experimental investigations show that the proposed design can accurately generate linear excitation force with sufficiently large amplitude and higher signal to noise ratio. Moreover, the fluctuations in force amplitude are reduced to a greater extent with the designed linear control method even when the air gap changes due to the rotor vibration at high-speed conditions. Besides, it is possible to apply various types of excitations: constant, synchronous, and non-synchronous excitation forces based on the proposed linear control method. This exciter can be used as linear-force exciting and controlling system for dynamic performance study of different high-speed rotor-bearing systems.     

PLC在多弧离子镀膜机系统中的应用研究

本文介绍了一种利用欧姆龙(OMRON)PLC作为主控设备对传统的手动MIPS-8型多弧离子镀膜机系统进行自动化改造的设计方法,阐述了控制系统硬件结构及软件的设计思想,在实际生产中,该自动化控制系统运行稳定可靠,并获得了良好的经济效益。     

基于模糊控制的电磁式助力转向控制系统

电磁式助力转向是汽车动力转向系统领域的一项新结构。电磁助力器工作电流的控制是电磁式助力控制系统软件设计的一个最基本的控制策略和方法。文中详细地介绍了电磁助力器工作电流模糊控制器的设计方法。文中也给出了方向盘把持力在阶跃输入下的时域响应的仿真结果．该结果表明电磁助力系统具有较好的响应特性。     

基于单片机的智能温室大棚控制系统

主要阐述了单栋温室大棚的设计,智能温室大棚控制系统的硬件的组成和软件的设计。详述了温度检测、空气湿度的检测、土壤含水率的检测等各参数的测定原理和方法,给出了提高控制精度的措施和动态补偿的方法。实用证明其性能稳定、可靠、方便,智能性好,通用性强。     

数控系统中DSP运动控制卡的设计与实现

针对数控系统中实时性要求较高的运动控制（插补、位置控制、开关量I/O控制）部分,设计了一种基于ISA总线的DSP运动控制卡,并就该运动控制卡的硬件以及软件设计的实现方案进行了深入的讨论,阐述了实现中的一些技术方法,实践表明该控制卡能满足运动控制部分的精度及速度要求。