本文關(guān)鍵詞：主動(dòng)磁懸浮軸承及其控制方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：磁懸浮軸承是利用磁場(chǎng)力使軸承無機(jī)械接觸的懸浮在空間中的一種新型高性能軸承,其具有無機(jī)械損耗、高速度、無需潤(rùn)滑以及軸承動(dòng)力學(xué)參數(shù)可調(diào)等一系列優(yōu)良品質(zhì),目前其主要的應(yīng)用集中在傳統(tǒng)軸承無法勝任的領(lǐng)域,開發(fā)的多數(shù)產(chǎn)品還處于實(shí)驗(yàn)室階段,而且在軸承剛度和承載能力方面距離大規(guī)模應(yīng)用還有一定差距,為了使磁懸浮軸承能夠在更多的領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用,本文將對(duì)整個(gè)磁軸承系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程進(jìn)行系統(tǒng)的研究,具體工作包括:首先,建立磁軸承的基本線性化模型,通過對(duì)磁軸承電磁鐵磁路的分析,介紹磁軸承電磁鐵磁通密度的計(jì)算方法,以此推導(dǎo)出磁軸承電磁力的計(jì)算公式,對(duì)電磁力與控制電流和氣隙的關(guān)系進(jìn)行合理的線性化,提出磁軸承閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式。其次,推導(dǎo)出8極差動(dòng)式主動(dòng)磁懸浮軸承的通用模型,研究在工程應(yīng)用上磁軸承電磁鐵幾何結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)依據(jù),選擇定子電磁鐵硅鋼片的型號(hào),并選取工作區(qū)域和偏置磁通,設(shè)計(jì)磁軸承電磁鐵定子和轉(zhuǎn)子的幾何結(jié)構(gòu),并對(duì)幾何結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算校驗(yàn)。第三,應(yīng)用Ansoft有限元分析軟件對(duì)設(shè)計(jì)的磁軸承定子電磁鐵進(jìn)行電磁仿真,驗(yàn)證磁軸承電磁鐵有能力提供使轉(zhuǎn)子在產(chǎn)生擾動(dòng)偏移時(shí)使其回復(fù)到平衡位置的電磁力,對(duì)設(shè)計(jì)的磁軸承結(jié)構(gòu)進(jìn)行金屬工藝加工,完成對(duì)磁軸承定子鐵芯、傳感器裝載環(huán)以及轉(zhuǎn)子組件的制造裝配。最后,介紹電渦流傳感器的工作原理,設(shè)計(jì)差動(dòng)式電渦流傳感器電路,并利用仿真軟件Proteus對(duì)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行仿真研究,介紹PID控制的基本理論和特點(diǎn),并對(duì)磁軸承模型進(jìn)行PID控制策略的閉環(huán)仿真。
【關(guān)鍵詞】：磁軸承 電磁場(chǎng)仿真 電渦流傳感器 PID控制
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH133.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題研究背景9
• 1.2 磁懸浮軸承的發(fā)展歷史9-10
• 1.3 研究現(xiàn)狀10-14
• 1.3.1 磁懸浮軸承的結(jié)構(gòu)分類10-13
• 1.3.2 磁懸浮控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 課題的主要研究?jī)?nèi)容14-15
• 第2章 磁懸浮軸承設(shè)計(jì)基本原理15-22
• 2.1 磁軸承基本模型15-16
• 2.2 磁軸承電磁鐵磁路16-18
• 2.2.1 磁通密度計(jì)算16-18
• 2.2.2 磁路中的電感18
• 2.3 軸承電磁鐵電磁力18-20
• 2.3.1 電磁力的計(jì)算18-20
• 2.3.2 軸承電磁鐵電磁力與電流關(guān)系及線性化20
• 2.4 閉環(huán)磁軸承的控制回路20-21
• 2.5 本章小結(jié)21-22
• 第3章 磁懸浮軸承執(zhí)行器設(shè)計(jì)22-39
• 3.1 磁軸承電磁鐵通用模型23-25
• 3.2 徑向磁軸承電磁鐵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù)25-31
• 3.2.1 結(jié)構(gòu)配置25-27
• 3.2.2 磁軸承冷卻能力27-29
• 3.2.3 徑向軸承幾何參數(shù)的設(shè)計(jì)29-31
• 3.3 磁軸承幾何設(shè)計(jì)參數(shù)31-35
• 3.3.1 定子沖片的設(shè)計(jì)31
• 3.3.2 磁軸承定子整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)31-33
• 3.3.3 徑向磁軸承傳感器裝載環(huán)33-34
• 3.3.4 磁軸承轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)34-35
• 3.3.5 繞組方案35
• 3.4 設(shè)計(jì)方案校驗(yàn)35-36
• 3.5 功率放大器通用模型的建立36-38
• 3.6 本章小結(jié)38-39
• 第4章 電磁場(chǎng)仿真分析39-45
• 4.1 電磁場(chǎng)仿真前處理39-40
• 4.2 仿真結(jié)果分析40-43
• 4.3 實(shí)物加工43
• 4.4 本章小結(jié)43-45
• 第5章 磁懸浮軸承控制器研究45-58
• 5.1 電渦流傳感器原理45-49
• 5.2 電渦流傳感器電路設(shè)計(jì)49-54
• 5.2.1 震蕩激勵(lì)電路49-50
• 5.2.2 探頭線圈50-51
• 5.2.3 差動(dòng)解調(diào)電路51-52
• 5.2.4 低通濾波電路52-53
• 5.2.5 傳感器探頭等效電感與輸出電壓關(guān)系53-54
• 5.3 PID控制策略54-55
• 5.4 控制系統(tǒng)仿真55-57
• 5.5 本章小結(jié)57-58
• 第6章 總結(jié)58-59
• 參考文獻(xiàn)59-62
• 在學(xué)研究成果62-63
• 致謝63

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳堅(jiān);張茂青;陸偉;;主動(dòng)磁懸浮軸承系統(tǒng)中的模糊自整定PID控制研究[J];江蘇電器;2006年01期

2 賈紅云;朱q

本文編號(hào)：284119