【摘要】： 動力磁懸浮軸承(簡稱動力磁軸承)具有自驅(qū)動與自懸浮能力,可實現(xiàn)轉(zhuǎn)子無接觸旋轉(zhuǎn)。由于永磁電機無需轉(zhuǎn)矩繞組勵磁電流,具有效率高、結(jié)構(gòu)尺寸小、功率密度大等特點,因此將永磁電機應(yīng)用于動力磁軸承可充分發(fā)揮永磁電機的上述優(yōu)勢,使動力磁軸承具有更加寬廣的應(yīng)用領(lǐng)域。 本文采用ANSYS有限元分析軟件,以氣隙磁場分布、懸浮力、輸出轉(zhuǎn)矩為設(shè)計目標(biāo),對永磁型動力磁軸承進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計。 詳細(xì)分析了永磁型動力磁軸承內(nèi)的兩種電磁力及其運行機理,推導(dǎo)出轉(zhuǎn)矩數(shù)學(xué)模型及基于轉(zhuǎn)子偏心情況下的懸浮力解析模型。 對永磁型動力磁軸承進(jìn)行了永磁材料選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計,推導(dǎo)出定子槽型設(shè)計公式及匝數(shù)計算公式。基于ANSYS分析了永磁型動力磁軸承表面凸出式與內(nèi)置切向式兩種磁路結(jié)構(gòu)的氣隙磁密波形,根據(jù)所得出的分析結(jié)果,最終選定動力磁軸承的磁路結(jié)構(gòu)為表面凸出式。 運用ANSYS對永磁型動力磁軸承進(jìn)行了實體建模,通過對其內(nèi)部的電磁場分析,驗證了永磁型動力磁軸承的懸浮原理。以徑向懸浮力大小為評定依據(jù),選擇了兩套繞組極數(shù)的最優(yōu)配合。給出了永磁型動力磁軸承的樣機參數(shù),并以此進(jìn)行分析,得出了單邊磁拉力與轉(zhuǎn)子偏心率關(guān)系、可控懸浮力與懸浮繞組電流關(guān)系,以及轉(zhuǎn)子偏心情況下,徑向懸浮力與懸浮繞組電流關(guān)系。 以氣隙磁密畸變率為最小、徑向懸浮力為最大、懸浮繞組電流為最小與永磁材料用量為最少為設(shè)計目標(biāo),優(yōu)化設(shè)計了永磁體厚度、寬度、定子軛部高度與氣隙長度,得出表面凸出式永磁型動力磁軸承的最優(yōu)結(jié)構(gòu)尺寸。
【學(xué)位授予單位】：大連交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TH133.3
【圖文】：

圖 1.1 無軸承不可移植血泵Fig.1.1 Non-transplant bearingless blood pum采用動力磁軸承可以使主軸系統(tǒng)懸浮用動力磁軸承和輔助軸承支撐的組合了輔助軸承的負(fù)載，大幅度延長軸承在真空環(huán)境中高速旋轉(zhuǎn)的飛輪作為能儲能充電過程，飛輪的發(fā)電運行是能料、電力電子技術(shù)等一系列關(guān)鍵技術(shù)它在公共電網(wǎng)的動力調(diào)節(jié)、電動汽車的儲存、電氣化鐵道再生制動能量貯衡量飛輪貯能性能的關(guān)鍵指標(biāo)。只要電電池”是極具前景的。這種應(yīng)用方

30圖 3.5 定子基本尺寸設(shè)計流程圖Fig.3.5 Flow diagram of the stator basic size其轉(zhuǎn)子上安裝永磁體，永磁體的形狀以動力磁軸承的運行性能、控制系統(tǒng)、制造永磁型動力磁軸承的關(guān)鍵和核心。永磁

【引證文獻(xiàn)】

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1 張維煜;朱q

本文編號：2738644