【摘要】： 磁懸浮轉(zhuǎn)子是一種新型、高科技前沿產(chǎn)品。它具有無摩擦、無磨損、無需潤滑、無污染、能耗小以及使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，適用于各種高速或超高速、真空等特殊環(huán)境場合。在軍事、空間站、核工業(yè)、能源、化工、交通等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景和重要的科學(xué)意義。為了便于磁懸浮知識(shí)的科普，設(shè)計(jì)一套磁懸浮系統(tǒng)演示裝置是本論文的主要工作。 通過對國內(nèi)外科普用磁懸浮技術(shù)演示裝置研究現(xiàn)狀的了解，并考慮到磁懸浮技術(shù)的兩個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域——磁懸浮列車與磁懸浮轉(zhuǎn)子，本文采用多自由度的磁懸浮轉(zhuǎn)子作為演示裝置的方案。為了簡化演示裝置的結(jié)構(gòu)及便于觀看，本裝置利用磁場的向心效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了用兩個(gè)徑向磁力軸承的來實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)子的5個(gè)自由度的控制。 在說明磁懸浮轉(zhuǎn)子演示裝置的總體布局后，對徑向磁力軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、材料選擇、設(shè)計(jì)中的注意問題、詳細(xì)的設(shè)計(jì)過程以及徑向磁力軸承相關(guān)設(shè)計(jì)內(nèi)容都一一做了推導(dǎo)和闡述。 本磁懸浮轉(zhuǎn)子系統(tǒng)演示裝置采用MATLAB開發(fā)環(huán)境設(shè)計(jì)了PID數(shù)字控制器。通過數(shù)據(jù)采集卡與外部系統(tǒng)相連，實(shí)現(xiàn)了以計(jì)算機(jī)為控制平臺(tái)的數(shù)字控制，并對理想PID控制器、數(shù)字PID的構(gòu)成及參數(shù)整定及仿真作了介紹，得出了適合本系統(tǒng)的PID參數(shù)，并對磁懸浮轉(zhuǎn)子的起浮特性進(jìn)行了仿真與實(shí)驗(yàn)研究。
【圖文】：

究llz][‘3]ll’]。從航天領(lǐng)域的應(yīng)用開始，飛輪電池在其他應(yīng)用領(lǐng)域的研究也隨之展開。例如，以美國 NASAGLENN研究機(jī)構(gòu)為代表，聯(lián)合美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室圖1一 1NASA太空站磁懸浮飛輪電池胚RL、美國 putraMalaysia大學(xué)、住XAS大學(xué)、SATCoN技術(shù)公司，年在太空站進(jìn)行這方面的實(shí)驗(yàn)研究。圖1一1所示為其實(shí)驗(yàn)設(shè)備。從70年起，磁懸浮支承就已經(jīng)用在衛(wèi)星姿態(tài)控制的動(dòng)量飛輪上，于2004美國、日

至可以使磁力透過容器壁發(fā)生作用而將軸承安排在真空容器外面。因此，，磁力軸承真空泵成為目前磁懸浮技術(shù)最大的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。僅日本精工精機(jī)公司出口到美國的磁力軸承真空泵價(jià)值一年就達(dá)8億美元【‘sl。圖1一2所示為磁懸浮分子真空泵產(chǎn)品。圖1一2磁力軸承分子真空泵3.在機(jī)床中的應(yīng)用主要用于超高速銑削、磨削機(jī)床。超高速加工一直是機(jī)械切削加工的一個(gè)發(fā)展方向�？諝廨S承因轉(zhuǎn)子和軸承沒有機(jī)械接觸，使主軸獲得高的線速度，但其致命的弱點(diǎn)是支承剛度低、阻尼差、承載能力小，不能滿足高速機(jī)床主軸承載方面的要求。而磁力軸承允許在更高線速度的情況下，以其高剛度·大負(fù)載和良好的減振性彌補(bǔ)了空氣軸承的不足。在超高速磨削方面，德國APP機(jī)床制造廠采用了法國SZM公司提供的磁懸浮電主軸B巧 /1000型進(jìn)行超高速磨削，采用cBN砂輪，切削速度高達(dá)300m/:，滿功率巧加1101。圖1一3為瑞士IBAG公司的磁懸浮銑削主軸部件產(chǎn)
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TH133.3

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 秦曉峰;磁阻式磁力懸浮系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與控制研究[D];河南理工大學(xué);2011年

2 王宏松;車載工況下磁懸浮轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性的實(shí)驗(yàn)研究[D];武漢理工大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2608964