磁懸浮軸承具有運(yùn)轉(zhuǎn)速度高、噪聲小、功耗低、壽命長、隔振等優(yōu)點(diǎn)。永磁軸承具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、可靠性高、反應(yīng)時間常數(shù)小、造價低廉、幾乎無能耗等優(yōu)點(diǎn)。我國有豐富的稀土資源,開發(fā)用于承載主載荷的永磁軸承無疑具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢,而且有很好的發(fā)展前景。改善電磁軸承磁力非線性最常用的方法是在軸承氣隙中提供一個偏置磁場,一種是利用軸承線圈的偏置電流產(chǎn)生,另一種則是利用永磁體產(chǎn)生。利用永磁體為電磁軸承提供偏置磁場,不僅可以減小軸承發(fā)熱,而且可以簡化軸承結(jié)構(gòu),本文首先針對一種永磁偏置徑向磁軸承,詳細(xì)介紹其工作原理,并利用等效磁路法建立了該軸承的磁浮力的數(shù)學(xué)模型,利用ANSYS有限元軟件對此軸承進(jìn)行二維與三維有限元仿真,很好的驗(yàn)證了磁懸浮機(jī)理的正確性,同時也確定了該方法計(jì)算的可靠性。在此基礎(chǔ)上,給出了一套規(guī)范的永磁偏置磁軸承的設(shè)計(jì)與計(jì)算方法。為該磁軸承的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。本文利用等效磁荷法建立了雙環(huán)永磁軸承的磁力模型,在此基礎(chǔ)上,分析了雙環(huán)永磁軸承在發(fā)生軸向偏移或徑向偏移的情況下,軸承的徑向、軸向承載力;以及軸承的軸向與徑向的藕合特性。同時,論文借助于有限元軟件ANSYS對雙環(huán)永磁軸承進(jìn)行軸向與... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

電磁軸承工作原理

供靜態(tài)偏置磁場，軸承徑向的電磁線圈為軸承提供控制磁場。根據(jù)軸承的偏移情況提供不同的控制電流使軸承回復(fù)到平衡位置。圖2一2給出了本文所設(shè)計(jì)的永磁偏置軸承的軸向磁路，永磁體產(chǎn)生的磁通分別經(jīng)過軸承定子，徑向間隙，轉(zhuǎn)子疊片，徑向間隙，軸承定子最后回到永磁鐵S極。圖2一3為電磁線圈控制的磁通，由于上下線圈為串聯(lián)結(jié)構(gòu)，所以磁回路為:由上面的磁極出發(fā)，經(jīng)過上部的徑向間隙，轉(zhuǎn)子疊片，下端的徑向間隙，下端的磁極，經(jīng)過軸承定子回到上端的磁極處。雖然電磁與永磁的路徑不同，但是二者在自己的回路中都同時經(jīng)過軸承的間隙

其中氣二Ga，+氏一十吼++氣- (2.10)2.3徑向永磁偏置磁軸承基本工作原理圖2一2為軸承穩(wěn)定懸浮時，磁軸承轉(zhuǎn)子在永久磁鐵和控制線圈產(chǎn)生的靜磁場吸力下處于懸浮的中間位置【25’‘’6’‘川‘’8’，也稱這個位置為參考位置。由于結(jié)構(gòu)的對稱性(忽略重力的影響)，永磁體產(chǎn)生的磁通在轉(zhuǎn)子上部氣隙lu，和下部氣隙lun處是相等的，此時上下受力相等，磁場狀態(tài)如圖2一8所示(圖是磁場有限元分析軟件ANsYS的分析結(jié)果，圖中的曲線代表磁力線

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3519233