本文關鍵詞：LC調(diào)諧磁懸浮軸承研究

  更多相關文章： LC調(diào)諧 磁場仿真 結(jié)構(gòu)設計 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)等效磁路法推導了該磁懸浮軸承的懸浮力公式。依據(jù)實際需要，對LC調(diào)諧磁懸浮軸承的機械結(jié)構(gòu)尺寸、氣隙、線圈匝數(shù)、線徑等相關參數(shù)進行了設計，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，可以得到與實際情況更加接近的電磁力表達式，并在此基礎上對影響電磁力大小的因素進行了分析，，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。利用磁路分段的方法，推導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式，并對影響渦流損耗的因素進行了研究，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。 對本文中設計的LC調(diào)諧磁懸浮軸承進行了靜態(tài)懸浮試驗與承載力測量試驗，試驗結(jié)果表明：此次設計的LC調(diào)諧磁懸浮軸承能夠穩(wěn)定地進行懸浮，承載力的測量值與理論計算值、有限元仿真值相差不大，驗證了理論分析的正確性。
【關鍵詞】：LC調(diào)諧 磁場仿真 結(jié)構(gòu)設計 Ansoft 渦流損耗
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：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)設計與優(yōu)化24-27
• 2.4.1 磁懸浮軸承的結(jié)構(gòu)設計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 基于最終設計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 基于最終設計模型電磁力幅值的計算值與有限元仿真值對比41-42
• 3.3.5 基于最終設計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 基于最終設計模型渦流損耗平均值的計算值與仿真值對比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)諧磁懸浮軸承試驗驗證56-61
• 5.1 LC 調(diào)諧磁懸浮軸承懸浮試驗56-58
• 5.1.1 LC 調(diào)諧磁懸浮軸承系統(tǒng)外電路器件與試驗臺56-57
• 5.1.2 傳感器的標定與懸浮試驗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63-67
• 致謝67-68
• 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文68-69
• 附錄 169-70
• 附錄 270-73

【參考文獻】

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本文編號：984008