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磁悬浮轴承
银河电气
2016/04/13
私聊
其他仪器综合讨论
磁悬浮轴承(Magnetic Bearing) 是利用磁力作用将转子悬浮于空中,使转子与定子之间没有机械接触。其原理是磁感应线与磁浮线成垂直,轴芯与磁浮线是平行的,所以转子的重量就固定在运转的轨道上,利用几乎是无负载的轴芯往反磁浮线方向顶撑,形成整个转子悬空,在固定运转轨道上。
一、概述
磁悬浮轴承是利用磁力实现无接触的新型轴承,具有无接触、不需要润滑和密封、振动小、使用寿命长、维护费用低等一系列优良品质,属于高技术领域。
二、基本原理
磁浮轴承系统主要由被悬浮物体、传感器、控制器和执行器四大部分组成。其中执行器包括电磁铁和功率放大器两部分。下图是一个简单的磁浮轴承系统,电磁铁绕组上的电流为I,它对被悬浮物体产生的吸力和被悬浮物体本身的重力mg相平衡,被悬浮物体处于悬浮的平衡位置,这个位置也称为参考位置。假设在参考位置上,被悬浮物体受到一个向下的扰动,它就会偏离其参考位置向下运动,此时传感器检测出被悬浮物体偏离其参考位置的位移,控制器将这一位移信号变换成控制信号,功率放大器使流过电磁绕组上的电流变大,因此,电磁铁的吸力也变大了,从而驱动被悬浮物体返回到原来的平衡位置。如果被悬浮物体受到一个相上的扰动并向上运动,此时控制器和功率放大器使流过电磁场铁绕组上的电流变小,因此,电磁铁的吸力也变小了,被悬浮物体也能返回到原来的平衡位置。
三、特点
1、机械方面
磁悬浮轴承完全消除了磨损,因此,磁悬浮轴承寿命实质上是控制电路元器件的寿命,比机械接触应力疲劳寿命要长很多。另外,通过对控制电路的冗余设计或更换,理论上可获得永久的工作寿命,比机械硬件冗余或轨道更换要方便得多。磁悬浮轴承无需润滑和密封,不用相应的泵、管道、过滤器和密封件,不会因润滑剂而污染环境,特别适用于航天航空产品。磁悬浮轴承适应环境性强,能在极高或极低的温度下工作。磁悬浮轴承发热少、功耗低,仅由磁滞和涡流引起很小的磁损,因而效率高,功耗大约仅为普通轴承的1/10。磁悬浮轴承圆周转速高,轴承转速只受转子材料抗拉强度的限制。
2、控制方面
磁悬浮轴承可对转子位置进行控制。磁悬浮轴承不同于其他轴承,即使转子不在轴承中心也能支承转子,转轴可在径向和轴向自由移动。磁悬浮轴承刚度和阻尼由控制系统决定,在一定范围内不但可自由设计,而且在运行过程中可控可调,所以轴承的动态特性好。磁悬浮轴承可以自动绕惯性转子旋转,而不是绕支承的轴线转动,因此消除了质量不平衡针起的附加振动。由于磁悬浮轴承具有以上优点,所以特别适合于高速、真空、超洁净等特殊环境,在航空航天、超高速超精密加工机床、能源、交通及机器人等高科技领域具有广泛的应用前景。
湖南银河天涛科技有限公司( atitan.com.cn/)
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私聊
wccd1
第1楼
2016/04/16
磁悬浮轴承有实际应用吗?找几个例子来看看。
0
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