电磁轴承的发展与研究

全面综述了电磁轴承的发展历史、应用情况、特点、研究现状和发展趋势。附参考文献19篇。     

蒸汽动能磨分级机轴承油冷却性能研究

利用ANSYS建立过热蒸汽条件下蒸汽动能磨分级机轴承的有限元模型,探讨不同分级机转速轴承摩擦生热、过热蒸汽、油冷却对分级机轴承温升的影响。数值模拟结果表明：分级机转速越高,分级机轴承自身发热温升越高,且上下轴承温升差值越来越大;过热蒸汽传热对分级机轴承温升影响较大,且使得上下轴承的温度差值进一步变大;采用油冷却的方式可使分级机轴承温度低于要求的最高使用温度75 ℃,而分级腔主轴段温度高于100 ℃,避免了过热蒸汽出现冷凝的情况。轴承温升实测数据与模拟结果基本一致,表明采用ANSYS数值模拟的方法可有效预测过热蒸汽状态下主轴轴承温度。     

基于电磁轴承单元的铣削力在线测量方法

利用电磁轴承单元实现了铣削力的在线测量.首先,将电磁轴承安装于主轴前端,构建电磁-滚动轴承混合支承主轴系统;然后,建立主轴系统的有限元模型,在开环和闭环控制方式下进行铣削力在线测量的理论推导;最后,利用Matlab进行仿真分析,验证了铣削力在线测量的可行性.     

变刚度支承下电磁轴承-转子系统振动特性研究

旋转机械在运转过程中会在同频或倍频的扰动下产生转子振动,而电磁轴承具有刚度、阻尼可调的优势,能为抑制转子振动提供一种研究思路.以电磁轴承-转子系统为研究对象,验证了PID控制参数与等效刚度之间的关系,并分析控制参数对等效刚度的影响;将电磁轴承支承下刚性转子、柔性转子模型结合有限元分析软件进行对比分析,研究等效刚度对转子...     

基于细菌觅食算法的主动磁悬浮轴承PID控制优化

针对磁悬浮轴承系统采用传统PID控制时调节速度慢、超调量大的问题,建立了磁悬浮轴承系统模型并通过细菌觅食优化算法不断迭代优化控制参数K_p,K_i,K_d。仿真分析结果表明,与传统及粒子群优化PID控制相比,细菌觅食优化PID的超调性能更好,响应速度更快,能满足磁悬浮电动机低振动、高精度的性能要求。     

径向磁力轴承的温度场分析与计算

磁力轴承一般都安装在密封的壳体内,通风和散热条件差,系统温度过高会导致转子部件热膨胀．产生热应力或改变磁力轴承定子与转子间的间隙,从而降低系统的可靠性。采用ANSYS热分析模块对径向磁力轴承进行温度场数值分析,在考虑传导和对流的传热方式基础上,建立径向磁力轴承热态分析有限元模型,得到了径向磁力轴承的温度场分布,利用HY-2988G红外热像仪测量了径向磁力轴承的温度场分布,实验测值与分析所得温度值基本相符。为径向磁力轴承的热设计及总体结构设计提供了重要依据。     

含油轴承研究

一、前言含油轴承自一九二五年间世以来,因其具有自润滑特性以及价格低廉、油污少、使用方便等特点,因而得到了广泛的应用,但因其为多孔组织(贮油),故它的承载能力较低,对于青铜基含油轴承其承载能力一般不大于48MN/m~2,对于铁基含油轴承其承载能力一般不大于138MN/m~2),热传导率小,寿命也不能很高等。如何才能扬长避短乃是人们追求的目标。二、改进含油轴承结构以提高其性能含油轴承具有多孔特性,其渗透率大小     

离心制管机永磁轴承磁力计算与拼接永磁体形状分析

针对传统离心制管机托轮支承结构磨损严重问题,提出了一种半定子环径向永磁轴承替代托轮的离心制管机永磁悬浮支承系统方案,根据等效磁荷法建立悬浮力数学模型,采用蒙特卡洛法近似求解,简化了悬浮力计算的数学推导和演算,并与有限元仿真比较,给出了误差修正系数,修正后蒙特卡洛法与有限元仿真结果基本一致,满足了工程应用的需要。将转子永磁体分别设计为扇形、梯形和矩形,通过仿真分别得出永磁轴承的悬浮力及扭矩,结果表明扇形永磁体各方面性能均优异,梯形永磁体次之。     

垂直轴盘式电机磁浮轴承系统研究

针对永磁磁悬浮轴承的承载力、刚度过低等问题,对永磁磁悬浮轴承的结构单元构成、结构优化等方面进行了研究,设计了一种由径向三环磁悬浮轴承和轴向磁悬浮轴承两个独立悬浮单元构成的,适用于垂直轴盘式电机的全悬浮永磁轴承系统。采用田口算法对上轴向磁环进行了多目标优化,通过结构对比、参数确定以及仿真优化,详细分析了径向磁悬浮轴承与轴向磁悬浮轴承的设计方案;并以磁环宽度w、磁环高度h及磁环间气隙g为优化变量,以承载力、刚度为优化目标,利用仿真建模验证了该方法的有效性。研究结果表明:设计的新型径向磁悬浮轴承刚度提高了2.4倍,优化后的轴向磁悬浮轴承承载力提高了175 N,轴向刚度提高了1.5倍;系统悬浮性能优良、结构紧凑、参数设计合理。     

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...     

基于频域整形的电磁轴承最优控制

针对电磁轴承刚性转子的不平衡振动，提出基于频域整形最优控制，该控制器的设计，包括保证系统稳定的最优调节器设计，以及频域整形的权函数设计，通过权值函数，改变轴承动特性，从而实现电磁轴承系统不平衡振动的力补偿或位移补偿。实验结果表明，电磁轴承频域整形最优控制可有效抑制主轴不平衡振动。     

轴向磁力轴承结构综述

按照悬浮力的产生方式将轴向磁力轴承分为主动型、被动型和混合型,主动型的优点是能够产生可控电磁力,被动型的优点是结构简单,混合型兼顾了主动型和被动型的特点。在研究同心单环结构的基础上,分析了具备冗余性的同心多环冗余结构及叠片式冗余结构,从电磁力角度看,整体式同心双环结构优于同心三环结构,叠片式六环结构优于叠片式四环结构和叠片式八环结构。最后,对轴向磁力轴承在结构、控制及工业应用方面的发展前景进行了展望,轴向磁力轴承的结构应当朝着更具备冗余性和重构能力的方向优化。     

轴承磁力探伤中磁悬液的优化配制及监控

在理论分析和实验的基础上 ,确定磁悬液配制优化参数和控制标准 ,提出轴承的磁力探伤磁悬液的监控方法     

磁力轴承控制系统设计

介绍磁力轴承的基本结构和电气控制系统的基本原理,并以径向磁力轴承为控制对象建立了各个环节的数学模型,设计了闭环自动控制系统。应用稳定性理论确定了调节参数的选择范围,并给出了实验结果。附图6幅。     

永磁电磁轴承磁力的两种线性化方法

针对控制系统模型的实际应用需要,对永磁电磁轴承的磁力提出了两种线性化方法。运用设计实例对这两种方法进行了验证,获得了较好的近似结果。最后分析了各自的特点,所研究的问题对永磁电磁轴承的设计有一定的指导意义。     

电磁轴承磁场计算的磁路法优化

介绍电磁轴承磁场计算和转子受力特性分析的磁路法和有限元法。基于上述两种方法,详细地计算了考虑铁磁材料磁阻及其非线性因数的电磁轴承磁场,讨论了两种方法计算结果的差异。参考有限元法的计算结果,对计算电磁轴承磁场的磁路法进行了优化。优化后的电磁轴承磁路法简单、准确,具有工程应用价值。     

航空电机轴承参数优化

根据航空电机轴承的工作环境,特别是高速、轻载工况特点,利用动力学仿真分析软件Adore,分析研究了不同组别内、外圈沟曲率半径系数和径向游隙的变化对轴承疲劳寿命、磨损率、兜孔碰撞力、功率损失的影响情况。同时利用正交分析法分析不同组合方案中疲劳寿命、磨损率、兜孔碰撞力及功率损失的变化情况。结果表明：疲劳寿命、磨损率、兜孔碰撞力、功率损失分别随着内圈沟曲率半径系数、外圈沟曲率半径系数增大呈现降低的趋势;疲劳寿命、磨损率、兜孔碰撞力、功率损失随着径向游隙的增大呈现降低的趋势。结合正交分析法和内、外圈等接触应力的设计原则,确定了内、外圈沟曲率半径系数、径向游隙等应取较小值的设计原则。