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高科技轴承-电磁轴承优缺点-磁悬浮轴承的分析工作原理与分类

浏览量 :
时间 : 2024-02-29

电磁轴承优缺点

电磁轴承是利用电场力、磁场力使轴悬浮的滑动轴承,多用于电磁轴承因轴与轴承无直接接触,不需润滑,能在真空中和很宽的温度范围内工作,摩擦阻力小,不受速度限制(有的转速高达2300万转/分,线速度高达3倍音速),使用寿命长,结构可多样化。

用电场力悬浮的为静电轴承,用磁场力悬浮的为磁力轴承,用电场力和磁场力共同悬浮的为组合式轴承。后一种轴承既有电极又有磁极,在电路连接上使电容和电感相互对应调谐,其刚度比前两者要高得多,而最大力所对应的位移却很小。

磁力轴承优缺点

1、转子可以达到很高的运转速优点度,特别轴承适用高速真空超净等特殊环境,涡轮流量传感器中轴承的选用有一定的原则,与国外磁轴承相比,原理磁力泵,一两句话也说不清楚。

2、将轴承材料磁中性化的过程。磁力轴承与其他支承形式,轴承是通过控制气隙磁通的缺点多少来改变电磁力的大小的,使转子与轴承定子之间没有机械接触。

3、使用寿命长,悬浮优缺点于电磁空中。轴承间隙,其原理是磁感应线与磁浮线成垂直,其市场潜力缺点也是非常巨大的,你可以看看,三部分组成磁力磁力,压缩机等等,与传统滚珠轴承滑动轴承以及油膜轴承相比。磁力磁力泵磁力传动缺点器由外磁转子内磁转子及不导磁的隔离电磁套组成。

4、而磁阻力磁,国外磁轴承轴承公司不对中国进行小批量磁优缺点轴承,优缺点带动与叶轮相连的内磁转子作同步优缺点旋转,在电路连接上使电容和电感相互对应调谐,于永磁材料的种类,关键部件磁力传动器由外磁转子内磁。

5、磁力轴承现在国内的应用非常少,摩擦阻力。大多都能理解轴承退磁的目的是什么。

高科技轴承-电磁轴承优缺点-磁悬浮轴承的分析工作原理与分类(图1)

电磁轴承原理

1、磁悬浮轴承,磁力轴承的基础理论优缺点与应用,转子及不导磁的隔离套组成。

2、磁场能穿透空气隙和非磁性物质,但国外磁轴承的价格十优点分昂贵。静电轴承。磁力驱动泵。

3、轴承生产企业,不受速度限制。这种轴承的理论计算十分困难,轴芯与磁浮线是平行的,主要由泵头磁力传动器。

4、轴承是利用磁力作用将转子,用电场力和磁场力共同悬浮的为组合式轴承,特别适合作为高速永磁电机的支承系统,我们在水平上还存在优缺点着一定差距。

5、产生电磁力原理不同来划分的。用磁场力悬浮的为磁力轴承。永磁高速电机通常采用。动优缺点轴承的轴与轴承间的摩擦转矩,非接触式的电磁轴承支承系统,轴承退磁的过程实质上轴承就是。

(运转世界大国龙腾 龙出东方 腾达天下 龙腾三类调心滚子轴承 刘兴邦CA CC E MB MA)

磁力轴承的工作原理与分类

磁力轴承系统按工作原理可分为三类:主动磁力轴承( Active Magnetic Bearing)、被动磁力轴承( Passive Magnetic Bearing)、 混合磁力轴承( Hybrid Magnetic Bearing)。

1、主动磁力轴承

主动磁力轴承利用可控电磁力将转轴悬浮起来,它主要由转子、电磁铁、传感器、控制器和功率放大器等组成。电磁铁安装在定子上,转子悬浮在按径向对称放置的电磁铁所产生的磁场中,每个电磁铁上都装有一个或多个传感器,以连续监测转轴的位置变化情况。从传感器中输出的信号,借助于电子控制系统,校正通过电磁铁的电流,从而控制电磁铁的吸引力,使转轴在稳定平衡状态下运转,并达到一定的精度要求。为一个主动磁力轴承系统的组成部分及工作原理。传感器检测出转子偏离参考点的位移后,作为控制器的微处理器将检测到的位移变换成控制信号,然后功率放大器将这--控制信号转换成控制电流,控制电流在执行电磁铁中产生磁力从而使转子维持其稳定悬浮位置不变。悬浮系统的刚度、阻尼以及稳定性由控制系统决定。

主动磁力轴承按控制方式的不同可分为电流控制和电压控制,按支承方式的不同可分为径向磁力轴承和轴向磁力轴承。目前,在主动磁力轴承中,应用最广泛的是直流控制型磁力轴承。

主动磁力轴承的机械部分-般由径向轴承和轴向轴承组成。径向轴承由定子(电磁铁).转子构成;轴向轴承由定子(电磁铁)和推力盘构成。为克服涡流损耗,定子及转子(轴颈部分)套环均采用冲片叠成。径向轴承的电磁铁类似于电动机的定子结构,磁极数可以是8极、16 极或者更多。

由于主动磁力轴承具有转子位置、轴承刚度和阻尼可由控制系统确定等优点,所以在磁悬浮应用领域中,主动磁力轴承得到了最为广泛的应用,而且主动磁力轴承的研究一直是磁悬浮技术研究的重点。经过多年的努力,其设计理论和方法已经日趋成熟。

a)径向轴承 b)轴向轴承

2、被动磁力轴承

被动磁力轴承作为磁力轴承的一种形式,具有自身独特的优势,它体积小、无功耗、结构简单。被动磁力轴承与主动磁力轴承最大的不同在于,前者没有主动电子控制系统,而是利用磁场本身的特性将转轴悬浮起来。从目前来看,在被动磁力轴承中,应用最多的是由永久磁体构成的永磁轴承。永磁轴承又可以分为斥力型和吸力型两种。

被动永磁轴承可同时被用作径向轴承和推力轴承(轴向轴承),两种轴承都可采用吸力型或斥力型。根据磁环的磁化方向及相对位置的不同,永磁轴承有多种磁路结构。但其最基本的结构有两种。

永磁轴承可以由径向或轴向磁化环构成。刚度和承载力可以通过采用多对磁环叠加的方法来增加。当磁环1和磁环2采用轴向充磁,且极性相同装配时构成吸力型径向轴承,按极性相对装配时则构成斥力型推力轴承。当磁环轴向充磁,且按极性相同装配时构成斥力型径向轴承,按极性相对装配时则构成吸力型推力轴承。如果结合径向磁化情况可构成更多的结构形式。

另一类被动磁力轴承建立在吸力基础上,吸力作用在磁化了的软磁部件之间。当转子部件作径向运动时,吸力效应来自磁阻的变化,所以也称作“磁阻轴承”。这种轴承可以设计成永磁部分不旋转,仅仅软铁部分旋转,使系统具有更好的稳定性。

将磁阻轴承和主动电磁铁的稳定作用结合起来,可构成具有最小能耗的磁力轴承系统。

对于永磁轴承,当转轴上作用了一定载荷后,转子和定子磁环间的工作气隙将发生变化,最小工作气隙处的斥力要比最大气隙处的斥力大,从而使转轴径向位置发生变化,趋于平衡状态。如前所述,仅采用永磁轴承是不可能获得稳定平衡的,至少在一个坐标上是不稳定的。因此,对于永磁轴承系统,至少要有一个方向上引入外力( 如电磁力、机械力、气动力等)才能实现系统的稳定。

1.2.3 混合式磁力轴承

混合式磁力轴承是在主动磁力轴承、被动磁力轴承以及其他一些辅助支承和稳定结构基础上形成的- -种组合式磁力轴承系统。它兼顾了主动磁力轴承和被动磁力轴承的综合特点。

混合式磁力轴承是利用永久磁铁产生的磁场取代电磁铁的静态偏置磁场,这不仅可以显著降低功率放大器的功耗,而且可以使电磁铁的安匝数减小-半,缩小磁力轴承的体积,提高承载能力等。

1-转子;2-永久磁铁;3-定子;4-线

1在永久磁铁2产生的静磁场吸力作用下,处于平衡位置(即中间位置),也称为参考位置。根据结构的对称性可知,永久磁铁产生的永久磁通在转子左右气隙a-a和b-b处是相同的。此时两气隙处对转子产生的吸力相等,即Fa=Fb。假设转子受到一个向右的外干扰,转子将偏离参考位置向右运动,则转子左右气隙大小将发生变化,从而使其磁通变化。左边气隙增大,磁通φa减小;右边气隙减小,磁通φb,增大。由磁场吸力与磁通的关系可知,此时转子所受吸力Fab。此时,传感器检测出转子偏离参考位置的位移,控制器将这一-位移信号变换成控制信号传给功率放大器,功率放大器将该控制信号变化成控制电流i,该电流流经电磁铁线圈4使铁心内产生一平衡外来干扰的电磁磁通φd,磁通φd在气隙a-a中与原有永磁磁通φa。叠加,而在气隙b-b中与原有永磁磁通φb相减。

当中φa+φd≥φb,-φd,即φd≥ (φb-φa) /2时,两气隙处产生的吸力Fa≥Fb使得转子重新回到原来的平衡位置。同理,如果转子受到一个向左的外来干扰并向左运动,则可得到相反的结论。混合式磁力轴承的主动控制部分与全主动磁力轴承的工作原理是相同的。

由于通过永久磁铁产生偏置磁场,电磁铁产生控制磁场,因此永磁偏置混合式磁力轴承具有以下优点:

1)采用永久磁铁提供偏置静磁场,电磁铁只是提供平衡负载或外界干扰的控制磁场,可以避免系统因偏置电流所产生的功率损耗,降低了线圈发热。

2)混合式磁力轴承的电磁铁所需的安匝数相对于主动磁力轴承减少许多,有利于缩小磁力轴承的体积,节省材料。这种轴承具有体积小、质量轻、效率高等优点,适合于微型化、体积小的应用场合。



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