本文關鍵詞：磁力軸承動態(tài)磁場計算與測量，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：磁力軸承具有無摩擦，高轉速，剛度可控可調等一系列優(yōu)勢，是典型的機電一體化裝置。定子線圈電流在磁力軸承氣隙中產(chǎn)生磁場，磁場產(chǎn)生電磁力，作用在轉子表面，控制者轉子的運動，因此，磁力軸承氣隙磁場是實現(xiàn)電氣參數(shù)到機械動作轉化的重要媒介，其分布規(guī)律和變化特征直接影響著磁力軸承動力學性能，研究磁力軸承氣隙磁場對于磁力軸承的設計和控制具有重要指導作用。 磁力軸承氣隙磁場是典型的三維非線性時變場，其空間分布規(guī)律和時變變化規(guī)律十分復雜，一般采用計算方法和實驗測量方法加以研究。在計算方法方面，由于磁力軸承幾何形狀和磁場變化復雜，不易采用解析計算方法計算，一般采用有限元等數(shù)值方法加以計算。在磁場測量方面，磁力軸承氣隙小、氣隙磁場大，變化快等等因素限制了傳統(tǒng)磁場傳感器的使用，必須設計新型傳感器對氣隙磁場加以測量。 本文從計算和測量兩個方面展開了磁力軸承磁場研究。在計算方法方面，采用解析計算和數(shù)值計算相結合的方法，使得有限元計算結果具有一個基本參考，計算了靜態(tài)磁場，轉子旋轉條件下磁場，諧波磁場，轉子旋轉+諧波激勵條件下磁場，詳細分析了磁力軸承磁通密度分布，磁力線圖，渦流損耗及電流幅值、頻率、轉速對磁場的影響。 在實驗方面，本文總結了前人在磁場測量方面的工作，提出了磁力軸承氣隙磁場測量傳感器的設計原則和傳感原理，通過改進光纖電流傳感器設計了磁力軸承磁場傳感器。在此基礎上，設計了磁力軸承磁場測量裝置，以滿足變轉速、變電流、變頻率的測量要求，，根據(jù)磁場計算結果提出了傳感器布點位置原則。在磁場測量以前，設計了一對U型線圈，進行了傳感器的靜態(tài)特性的標定實驗。在磁力軸承磁場測量方面，詳細測量了各種條件下的磁場分布，討論了電流，轉速，頻率對于氣隙磁場的影響，初步驗證了分析的結果。
【關鍵詞】：磁力軸承 磁場測量 有限元 光纖光柵 磁致伸縮
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH133.3;TB972
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• Abstract6-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 論文研究內容8-9
• 1.2 磁力軸承國內外研究現(xiàn)狀9
• 1.3 磁力軸承磁場國內外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.4 論文研究的目的和意義13-14
• 1.5 本章小結14-16
• 第2章 二維磁力軸承磁場計算方法與原理16-44
• 2.1 二維靜態(tài)磁場計算方法16-26
• 2.1.1 磁路計算方法16-18
• 2.1.2 二維靜態(tài)磁場有限元求解18-26
• 2.2 二維動態(tài)電磁場計算26-43
• 2.2.1 二維旋轉電磁場解析計算方法26-32
• 2.2.2 二維旋轉電磁場有限元求解32-36
• 2.2.3 二維諧波電磁場有限元求解36-40
• 2.2.4 二維轉子旋轉+諧波激勵條件下動態(tài)磁場有限元求解40-43
• 2.3 本章小結43-44
• 第3章 三維電磁場求解44-52
• 3.1 三維靜態(tài)磁場求解44-48
• 3.2 三維動態(tài)電磁場求解48-51
• 3.2.1 三維諧波電磁場求解48-51
• 3.3 本章小結51-52
• 第4章 磁場實測實驗52-72
• 4.1 磁力軸承磁場傳感器的設計原則52
• 4.2 磁力軸承磁場傳感器設計原理52-54
• 4.3 光纖光柵基本原理54
• 4.4 磁致伸縮基本原理54-56
• 4.5 磁場實驗測量56-71
• 4.5.1 磁場測量實驗內容56
• 4.5.2 磁場測量實驗裝置56-57
• 4.5.3 傳感器布置位置選擇57-58
• 4.5.4 磁力軸承磁場測量實驗過程58-71
• 4.5.4.1 標定實驗58-64
• 4.5.4.2 磁力軸承中磁場測量實驗64-71
• 4.6 本章小結71-72
• 第5章 總結與展望72-74
• 參考文獻74-78
• 致謝78

【參考文獻】

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中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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  本文關鍵詞：磁力軸承動態(tài)磁場計算與測量，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：273212