主動(dòng)磁懸浮軸承是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、材料等多學(xué)科技術(shù)為一體的機(jī)電一體化系統(tǒng)。 本文從磁力軸承的工作原理著手,在說明磁懸浮主軸的總體布局后,對(duì)徑向磁力軸承和軸向磁力軸承的結(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。其中,提出了一種新的磁力軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法,利用該方法可以最大限度地減少電氣參數(shù)與磁力軸承中結(jié)構(gòu)參數(shù)的耦合,使得在設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)參數(shù)易于滿足電氣參數(shù)要求。 并且,在詳細(xì)分析單自由度磁力軸承的基礎(chǔ)上,建立了磁力軸承的簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)出了經(jīng)典控制律下的磁力軸承控制系統(tǒng)的模型。運(yùn)用現(xiàn)代控制理論的狀態(tài)空間法,建立了轉(zhuǎn)子控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型,結(jié)合MATLAB的Simulink模塊實(shí)現(xiàn)了磁懸浮軸承的動(dòng)態(tài)仿真。
【學(xué)位單位】：長(zhǎng)春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2008
【中圖分類】：TH133.3
【部分圖文】：

圖 1.1 磁懸浮列車列車的研究工作起步較遲，1989 年 3 月，國防科技大樣車。1995 年，我國第一條磁懸浮列車試驗(yàn)線在西南交定懸浮、導(dǎo)向、驅(qū)動(dòng)控制和載人運(yùn)行等時(shí)速為 300 km驗(yàn)線的建成，標(biāo)志我國已經(jīng)掌握了制造磁懸浮列懸浮列車示范運(yùn)營(yíng)線工程己于2001年3月2日在浦東新。它是世界上第—條商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的磁懸浮列車工程。上鐵二號(hào)線龍陽路站，東至浦東國際機(jī)場(chǎng)航站樓，正線全設(shè)計(jì)時(shí)速 430 公里，單向運(yùn)行時(shí)間僅 8 分鐘。共設(shè)兩控制中心、一個(gè)維修中心、一個(gè)維修基地并附有 3.5 懸浮軸承的研究工作也非�；钴S。1988 年召開了第一兩年召開一次。1991 年，美國航空航天管理局還召開用的討論會(huì)�，F(xiàn)在，美國、法國、瑞士、日本和我國研究工作。國際上的這些努力，推動(dòng)了磁懸浮軸承在

對(duì)磁化強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量可以看到在 39 K 以上的陡峭的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變。測(cè)量電阻實(shí)驗(yàn)顯示了正常態(tài)的良好的導(dǎo)電性和超導(dǎo)轉(zhuǎn)變，這表明高壓合成手段對(duì)進(jìn)一步研究新型屬間化合物超導(dǎo)體有促進(jìn)作用。近來研究結(jié)果表明 MgB2 具有許多高溫超導(dǎo)體所不具的優(yōu)點(diǎn)，除了資源豐富，易于加工，材料成本低以外，MgB2 的晶界遠(yuǎn)比高溫超導(dǎo)體晶界對(duì)超導(dǎo)電流的限制小，因而能承受更高的電流密度，其相干長(zhǎng)度長(zhǎng)，磁性各向性小。這些都意味著 MgB2 在不久的將來能夠成為有真正應(yīng)用價(jià)值的超導(dǎo)體，超導(dǎo)磁浮軸承的研究有望隨之而產(chǎn)生較大的進(jìn)展。將磁懸浮軸承廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備，一直是研究人員最終追求的目標(biāo)。而成本高在一定程度上限制了它的推廣應(yīng)用，因而實(shí)用性的研究將加強(qiáng)，它的產(chǎn)品化和標(biāo)化的步伐也將加快。到目前為止，它主要在三方面廣泛應(yīng)用，并證明了它無可估量?jī)?yōu)越性。一是真空超凈室技術(shù)：軸承不存在任何機(jī)械磨損，因而也不會(huì)引起相關(guān)的染，必要時(shí)甚至可以使磁場(chǎng)力透過容器壁發(fā)生作用而將軸承安排在真空容器外面；是機(jī)床：主要優(yōu)點(diǎn)是相對(duì)高承載能力條件下能夠保持高精度和高轉(zhuǎn)速；三是透平機(jī)和離心機(jī)：優(yōu)點(diǎn)是能對(duì)振動(dòng)以控制及阻尼，并獲得預(yù)定動(dòng)態(tài)性能；由于沒有潤(rùn)滑劑因此也就不需要密封可進(jìn)一步簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。

對(duì)磁化強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量可以看到在 39 K 以上的陡峭的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變。測(cè)量電阻實(shí)驗(yàn)顯示了正常態(tài)的良好的導(dǎo)電性和超導(dǎo)轉(zhuǎn)變，這表明高壓合成手段對(duì)進(jìn)一步研究新型屬間化合物超導(dǎo)體有促進(jìn)作用。近來研究結(jié)果表明 MgB2 具有許多高溫超導(dǎo)體所不具的優(yōu)點(diǎn)，除了資源豐富，易于加工，材料成本低以外，MgB2 的晶界遠(yuǎn)比高溫超導(dǎo)體晶界對(duì)超導(dǎo)電流的限制小，因而能承受更高的電流密度，其相干長(zhǎng)度長(zhǎng)，磁性各向性小。這些都意味著 MgB2 在不久的將來能夠成為有真正應(yīng)用價(jià)值的超導(dǎo)體，超導(dǎo)磁浮軸承的研究有望隨之而產(chǎn)生較大的進(jìn)展。將磁懸浮軸承廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備，一直是研究人員最終追求的目標(biāo)。而成本高在一定程度上限制了它的推廣應(yīng)用，因而實(shí)用性的研究將加強(qiáng)，它的產(chǎn)品化和標(biāo)化的步伐也將加快。到目前為止，它主要在三方面廣泛應(yīng)用，并證明了它無可估量?jī)?yōu)越性。一是真空超凈室技術(shù)：軸承不存在任何機(jī)械磨損，因而也不會(huì)引起相關(guān)的染，必要時(shí)甚至可以使磁場(chǎng)力透過容器壁發(fā)生作用而將軸承安排在真空容器外面；是機(jī)床：主要優(yōu)點(diǎn)是相對(duì)高承載能力條件下能夠保持高精度和高轉(zhuǎn)速；三是透平機(jī)和離心機(jī)：優(yōu)點(diǎn)是能對(duì)振動(dòng)以控制及阻尼，并獲得預(yù)定動(dòng)態(tài)性能；由于沒有潤(rùn)滑劑因此也就不需要密封可進(jìn)一步簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
【引證文獻(xiàn)】

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1 張維煜;朱熀秋;;基于B-H曲線精確計(jì)算的交流混合磁軸承參數(shù)設(shè)計(jì)[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2010年S1期

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 鐘永佳;薄壁滾筒式磁力傳動(dòng)的初步研究[D];北京化工大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2852291