本文選題：磁懸浮盤片系統(tǒng) + 磁懸浮飛車��； 參考：《武漢理工大學(xué)》2011年碩士論文

【摘要】：在一個(gè)完整的磁懸浮旋轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)中,要實(shí)現(xiàn)被支承體的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),需要限制除轉(zhuǎn)動(dòng)以外的其他五個(gè)自由度；而在一個(gè)完整的磁懸浮移動(dòng)支承結(jié)構(gòu)中,要實(shí)現(xiàn)被支承體的穩(wěn)定移動(dòng),需要限制除移動(dòng)以外的其他五個(gè)自由度。但是,很多設(shè)備正向小型化、微型化的方向發(fā)展,傳統(tǒng)的五自由度磁力軸承的支承結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)比較復(fù)雜,不利于應(yīng)用于小型化磁懸浮設(shè)備。本文研究磁場的向心效應(yīng)約束磁懸浮系統(tǒng)的部分自由度,從而簡化支承結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)。 首先,本文以磁懸浮盤片系統(tǒng)和磁懸浮飛車為研究對(duì)象,分別對(duì)兩者進(jìn)行磁場向心效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)測定,在實(shí)驗(yàn)測定的基礎(chǔ)上,探討了利用ANSYS有限元軟件計(jì)算磁懸浮系統(tǒng)向心力的方法,而且ANSYS的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測定結(jié)果較好地匹配,通過兩種方法的結(jié)果得出：(1)當(dāng)被支承體在偏移狀態(tài)時(shí),氣隙平面確實(shí)存在切向力,即向心力；(2)兩種方法都可以找到被支承體在水平干擾力下的失穩(wěn)點(diǎn),即可以找到被支承體在水平干擾力下的極限偏移量,即可以找到被支承體的抗水平干擾力的范圍；(3)要更好地利用磁場向心效應(yīng),在磁懸浮系統(tǒng)支承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),電磁鐵的數(shù)目、電磁鐵的布置方式和銜鐵的形狀都是影響因素。其次,在本文的兩自由度磁懸浮飛車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,利用磁場的向心效應(yīng)約束兩個(gè)自由度以簡化裝置,而磁懸浮飛車能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定懸浮的事實(shí)說明：可以利用磁場向心效應(yīng)約束磁懸浮系統(tǒng)的部分自由度,這樣可以減少電磁鐵的數(shù)量,從而縮小結(jié)構(gòu)并簡化控制系統(tǒng),因此說明：利用磁場的向心效應(yīng)有利于將磁力軸承應(yīng)用于小型化磁懸浮設(shè)備中。 研究并計(jì)算磁力軸承向心力和被支承體的極限偏移量有兩大意義：(1)擴(kuò)大磁力軸承在小型化、微型化磁懸浮設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域,(2)優(yōu)化磁懸浮系統(tǒng)的支承部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),從而有效簡化控制系統(tǒng)并縮小磁懸浮系統(tǒng)裝置。
[Abstract]:In a complete maglev rotating support structure, in order to realize the steady operation of the supported body, it is necessary to limit the other five degrees of freedom other than rotation, while in a complete maglev moving support structure, In order to realize the steady movement of the supported body, the other five degrees of freedom other than movement should be restricted. However, many equipments are developing in the direction of miniaturization and miniaturization. The support structure and control system of traditional 5-DOF magnetic bearings are complex, which is not conducive to the application of miniaturized magnetic levitation equipment. In this paper, the partial degree of freedom of the magnetic suspension system constrained by the centripetal effect of the magnetic field is studied, thus simplifying the supporting structure and the control system. Firstly, the magnetic levitation disk system and the maglev flying vehicle are studied in this paper. The method of calculating the centripetal force of maglev system by using ANSYS finite element software is discussed, and the calculated results of ANSYS are in good agreement with the experimental results. Through the results of the two methods, it is concluded that: 1) when the supported body is in the state of deviation, There is a tangential force in the air gap plane, that is, the centripetal force.) both methods can find the instability point of the supported body under the horizontal disturbance force, that is, the limit offset of the supported body under the horizontal disturbance force. That is to say, it can be found that the range of resistance to horizontal interference of the supported body is to make better use of the concentric effect of magnetic field. In the design of the supporting structure of the magnetic suspension system, the number of the electromagnet, the arrangement of the electromagnet and the shape of the armature are all the influencing factors. Secondly, in the structural design of the two-degree-of-freedom maglev flying vehicle, the two degrees of freedom are constrained by the centripetal effect of the magnetic field to simplify the device. The fact that the maglev flying vehicle can realize stable suspension shows that some degrees of freedom of the magnetic levitation system can be restricted by using the concentric effect of the magnetic field, thus reducing the number of electromagnets, thus reducing the structure and simplifying the control system. Therefore, the use of the concentric effect of magnetic field is beneficial to the application of magnetic bearings in miniaturized maglev equipment. The study and calculation of the centripetal force of magnetic bearing and the limit offset of supporting body have two great meanings: 1) expand the application field of magnetic bearing in miniaturization and miniaturization, and optimize the structure design of the supporting part of magnetic levitation system. Thus effectively simplify the control system and reduce the magnetic levitation system device.
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TH133.3

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本文編號(hào)：1874354