本文關(guān)鍵詞：LC調(diào)諧磁懸浮軸承研究

  更多相關(guān)文章： LC調(diào)諧 磁場仿真 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) Ansoft 渦流損耗

【摘要】：本文以單自由度LC調(diào)諧磁懸浮軸承為例，介紹了其基本結(jié)構(gòu)及工作原理，根據(jù)等效磁路法推導(dǎo)了該磁懸浮軸承的懸浮力公式。依據(jù)實(shí)際需要，對LC調(diào)諧磁懸浮軸承的機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸、氣隙、線圈匝數(shù)、線徑等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并對電磁鐵材料、外電路電容的選取原則，以及調(diào)頻調(diào)壓交流電壓源的組成方法進(jìn)行了闡述。利用Ansoft Maxwell電磁場分析軟件對LC調(diào)諧磁懸浮軸承的磁場性能以及不同電容大小時推力盤的受力情況進(jìn)行了仿真。通過測量電磁鐵線圈的等效電感與等效串聯(lián)電阻，可以得到與實(shí)際情況更加接近的電磁力表達(dá)式，并在此基礎(chǔ)上對影響電磁力大小的因素進(jìn)行了分析，，分析結(jié)果表明：LC調(diào)諧磁懸浮軸承電磁力的大小與交流電壓源的頻率、峰值電壓、電容大小有關(guān)。利用磁路分段的方法，推導(dǎo)了由交變電流引起的LC調(diào)諧磁懸浮軸承渦流損耗的表達(dá)式，并對影響渦流損耗的因素進(jìn)行了研究，研究結(jié)果表明：LC調(diào)諧磁懸浮軸承的渦流損耗與外電路電容的大小、交流電壓源的頻率以及電磁鐵材料的電阻率有關(guān)。 對本文中設(shè)計(jì)的LC調(diào)諧磁懸浮軸承進(jìn)行了靜態(tài)懸浮試驗(yàn)與承載力測量試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明：此次設(shè)計(jì)的LC調(diào)諧磁懸浮軸承能夠穩(wěn)定地進(jìn)行懸浮，承載力的測量值與理論計(jì)算值、有限元仿真值相差不大，驗(yàn)證了理論分析的正確性。
【關(guān)鍵詞】：LC調(diào)諧 磁場仿真 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) Ansoft 渦流損耗
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH133.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 注釋表11-12
• 縮略語12-13
• 第一章 緒論13-19
• 1.1 磁懸浮軸承的分類13-14
• 1.2 磁懸浮軸承的工業(yè)應(yīng)用14-15
• 1.3 LC 調(diào)諧磁懸浮軸承的研究現(xiàn)狀15-17
• 1.4 課題研究的主要內(nèi)容及論文的工作安排17-19
• 1.4.1 課題研究的意義17
• 1.4.2 課題研究的內(nèi)容17
• 1.4.3 論文的工作安排17-19
• 第二章 LC 調(diào)諧磁懸浮軸承原理及結(jié)構(gòu)19-31
• 2.1 RCL 調(diào)諧電路基本原理19-20
• 2.2 LC 調(diào)諧磁懸浮軸承系統(tǒng)工作原理20-22
• 2.3 LC 調(diào)諧磁懸浮軸承的數(shù)學(xué)模型22-24
• 2.3.1 電磁力方程22-24
• 2.3.2 最大電磁力方程24
• 2.4 LC 調(diào)諧磁懸浮軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化24-27
• 2.4.1 磁懸浮軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)24-26
• 2.4.2 磁懸浮軸承的結(jié)構(gòu)優(yōu)化26-27
• 2.5 LC 調(diào)諧磁懸浮軸承電磁鐵材料與外電路元器件的選取27-30
• 2.5.1 電磁鐵材料的選取27-28
• 2.5.2 外電路元器件的選取28-30
• 2.6 本章小結(jié)30-31
• 第三章 LC 調(diào)諧磁懸浮軸承有限元仿真與電磁力分析31-46
• 3.1 電磁場有限元分析軟件 Ansoft Maxwell 介紹及應(yīng)用31-32
• 3.2 LC 調(diào)諧磁懸浮軸承有限元仿真分析32-35
• 3.2.1 磁場的二維有限元仿真32
• 3.2.2 基于最終設(shè)計(jì)模型的三維有限元仿真32-35
• 3.3 LC 調(diào)諧磁懸浮軸承電磁力分析35-45
• 3.3.1 電磁鐵線圈等效電感與等效串聯(lián)電阻的函數(shù)擬合35-37
• 3.3.2 磁懸浮軸承電磁力瞬時值分析37-38
• 3.3.3 磁懸浮軸承電磁力平均值分析38-41
• 3.3.4 基于最終設(shè)計(jì)模型電磁力幅值的計(jì)算值與有限元仿真值對比41-42
• 3.3.5 基于最終設(shè)計(jì)的磁懸浮軸承最大承載力分析42-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第四章 LC 調(diào)諧磁懸浮軸承渦流損耗分析46-56
• 4.1 渦流產(chǎn)生的基本原理和危害46
• 4.2 時變電磁場的基本方程與邊界條件46-47
• 4.2.1 時變電磁場的基本方程46-47
• 4.2.2 時變電磁場的邊界條件47
• 4.3 LC 調(diào)諧磁懸浮軸承渦流損耗的分析47-54
• 4.3.1 磁懸浮軸承渦流損耗的解析解47-50
• 4.3.2 磁懸浮軸承渦流損耗平均值最大處的確定50
• 4.3.3 影響磁懸浮軸承渦流損耗平均值的參數(shù)分析50-53
• 4.3.4 基于最終設(shè)計(jì)模型渦流損耗平均值的計(jì)算值與仿真值對比53-54
• 4.4 改善 LC 調(diào)諧磁懸浮軸承渦流損耗的措施54-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 第五章 LC 調(diào)諧磁懸浮軸承試驗(yàn)驗(yàn)證56-61
• 5.1 LC 調(diào)諧磁懸浮軸承懸浮試驗(yàn)56-58
• 5.1.1 LC 調(diào)諧磁懸浮軸承系統(tǒng)外電路器件與試驗(yàn)臺56-57
• 5.1.2 傳感器的標(biāo)定與懸浮試驗(yàn)57-58
• 5.2 LC 調(diào)諧磁懸浮軸承承載力的測量58-60
• 5.3 試驗(yàn)過程中的現(xiàn)象總結(jié)60
• 5.4 本章小結(jié)60-61
• 第六章 總結(jié)與展望61-63
• 6.1 論文的主要工作61-62
• 6.2 下一步工作的展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 致謝67-68
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文68-69
• 附錄 169-70
• 附錄 270-73

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：984008