本文通過仿真分析和高速旋轉(zhuǎn)試驗研究了同極型磁懸浮軸承的磁場分布、功率損耗和系統(tǒng)動態(tài)性能,并與異極型磁懸浮軸承進行了比較。 論文完成了同極型磁懸浮軸承的設計與制作,在原有試驗裝置的基礎上,完成了同極型磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的改造、安裝和調(diào)試。采用有限元軟件ANSYS詳細分析了同極型磁懸浮軸承的二維磁力線分布、二維磁場分布和三維磁通密度矢量分布,并與異極型磁懸浮軸承進行了比較。詳細計算了在不同頻率下同極型和異極型兩種結(jié)構(gòu)磁懸浮軸承的功率損耗,并給出了功率損耗隨交變電流頻率變化的擬合曲線。分析了同極型磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的模態(tài)頻率和模態(tài)振型,完成了同極型和異極型磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的高速旋轉(zhuǎn)試驗。 研究結(jié)果表明,同極型磁懸浮軸承磁力線分布在同一方向,與轉(zhuǎn)子軸線平行,耦合效應小,功率損耗小,并且具有良好的動態(tài)性能,與異極型磁懸浮軸承相比,在應用上更具優(yōu)勢。

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)示意圖

第二章同極型磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)2.1磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的組成剛性轉(zhuǎn)子在空間共有六個自由度：沿著空間直角坐標系x、y、z方向的移動和繞著三個坐標軸的轉(zhuǎn)動xθ、yθ和zθ。其中轉(zhuǎn)子繞著z軸的轉(zhuǎn)動由電機或其他驅(qū)動系統(tǒng)控制，磁懸浮軸承支撐其余的五個自由度，即兩個....

圖2.2不完全微分PID控制器結(jié)構(gòu)示意圖

7圖2.2不完全微分PID控制器結(jié)構(gòu)示意圖2.2.3功率放大器功率放大器是磁懸浮系統(tǒng)的關鍵環(huán)節(jié)，它的作用是將控制信號轉(zhuǎn)換為相應的控制電流。其中功率放大器中的電流響應速度和電磁鐵的力響應速度共同制約著整個磁懸浮系統(tǒng)的性能。功率放大器的功放電源電壓的大小和電磁鐵的電感是制約....

圖2.4異極型磁軸承實物圖

圖2.4異極型磁軸承實物圖圖2.5同極型磁軸承實物圖異極型磁懸浮軸承的八個磁極全部分布在同一個面上，磁懸浮軸承的N極與S極沿周交叉排列。當轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動一圈，轉(zhuǎn)子表面同一位置將經(jīng)歷多次磁力線反向。雖然異極型軸承的定子和轉(zhuǎn)子一般采用疊片結(jié)構(gòu)，但表面渦流和磁滯損耗仍然較....

圖2.5同極型磁軸承實物圖

圖2.4異極型磁軸承實物圖圖2.5同極型磁軸承實物圖異極型磁懸浮軸承的八個磁極全部分布在同一個面上，磁懸浮軸承的N極與S極沿周交叉排列。當轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動一圈，轉(zhuǎn)子表面同一位置將經(jīng)歷多次磁力線反向。雖然異極型軸承的定子和轉(zhuǎn)子一般采用疊片結(jié)構(gòu)，但表面渦流和磁滯損耗仍然較....

本文編號：3967536