本文關(guān)鍵詞：基于光纖光柵的磁力軸承磁場傳感與測量系統(tǒng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：磁力軸承電磁場的分析是研究磁力軸承的重要組成部分。由于磁力軸承的復(fù)雜性以及結(jié)構(gòu)的特殊性，氣隙中磁場的實(shí)際測量很難實(shí)現(xiàn)�；诠饫w光柵的獨(dú)特優(yōu)勢，提出將磁致伸縮元件與光纖光柵相結(jié)合，設(shè)計(jì)一個(gè)磁場傳感器來實(shí)現(xiàn)對磁力軸承中的電磁場的實(shí)際測量，并且通過設(shè)計(jì)的U型線圈產(chǎn)生的磁場對磁場傳感器性能測試。 本文以八極徑向磁力軸承（采用NNSS磁極布置方式）為對象，首先分析了它在轉(zhuǎn)子靜止懸掛、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)以及對線圈加載不同頻率的動態(tài)電流這三種情況下，磁力軸承氣隙中電磁場的分布情況。在此基礎(chǔ)上，得出所需設(shè)計(jì)磁場傳感器的量程以及安裝位置。然后，分析了磁場傳感器測量磁場的傳感原理，主要包括光纖光柵的傳感原理、磁致伸縮的傳感原理。最后對設(shè)計(jì)的磁場傳感器進(jìn)行性能測試。 核心內(nèi)容是設(shè)計(jì)磁場傳感裝置并對其靜態(tài)、動態(tài)性能進(jìn)行測試。在設(shè)計(jì)磁場傳感器中，主要是針對磁致伸縮元件的尺寸大小、粘貼方式以及安裝位置來討論。在性能測試部分，首先設(shè)計(jì)U型線圈來模擬磁力軸承氣隙中的磁場，主要包括設(shè)計(jì)它的線圈匝數(shù)、氣隙。最后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量，在靜態(tài)實(shí)驗(yàn)中主要做的工作是：（1）電流-磁場關(guān)系的理論值與實(shí)測值的比較；（2）得出磁感應(yīng)強(qiáng)度與波長偏移的關(guān)系。在動態(tài)實(shí)驗(yàn)中，主要做的工作是：通過對U型線圈施加相同幅值不同頻率的動態(tài)電流，得出不通過頻率下波長偏移的變化規(guī)律，由于信號干擾還對數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT分析。通過數(shù)據(jù)分析處理，可以看出本文所設(shè)計(jì)的FBG磁場傳感裝置具有較好傳感性能，，可以用于磁力軸承氣隙磁場的測量。
【關(guān)鍵詞】：磁力軸承 電磁場 光纖光柵 磁致伸縮元件 磁場傳感器
【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】：2014
【分類號】：TH133.3;TP212
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 研究目的與意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀研究10-14
• 1.2.1 磁力軸承磁場測量研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 基于光纖光柵的磁場測量研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 論文研究的主要內(nèi)容14
• 1.4 項(xiàng)目來源14-15
• 第二章 磁力軸承電磁場的理論分析15-25
• 2.1 磁力軸承靜態(tài)電磁場的分析16-19
• 2.2 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)電磁場的分析19-21
• 2.3 加載動態(tài)電流時(shí)電磁場的分析21-23
• 2.4 本章小結(jié)23-25
• 第三章 基于光纖光柵的磁力軸承磁場傳感機(jī)制25-35
• 3.1 光纖布喇格光柵傳感基本原理25-27
• 3.2 磁致伸縮傳感的基本原理27-32
• 3.2.1 磁致伸縮效應(yīng)27-29
• 3.2.2 超磁致伸縮材料的選擇29-32
• 3.3. 基于 FBG 的磁場傳感原理32-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第四章 光纖光柵磁場傳感器的設(shè)計(jì)與性能評估35-60
• 4.1 磁場裝置的設(shè)計(jì)36-39
• 4.2 FBG 磁場傳感裝置的設(shè)計(jì)及安裝39-42
• 4.2.1 磁致伸縮元件尺寸的選擇39-40
• 4.2.2 FBG 粘貼方式40-41
• 4.2.3 FBG 磁場傳感裝置的安裝41-42
• 4.3 FBG 磁場傳感器的性能評估42-52
• 4.3.1 靜態(tài)性能測試43-47
• 4.3.2 動態(tài)性能測試47-52
• 4.4 磁力軸承氣隙磁場的測量52-58
• 4.4.1 靜態(tài)磁場測量54-56
• 4.4.2 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)磁力軸承氣隙磁場的測量56-58
• 4.5 本章小結(jié)58-60
• 第五章 總結(jié)與展望60-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 致謝64

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于光纖光柵的磁力軸承磁場傳感與測量系統(tǒng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：488438