磁懸浮徑向球面純電磁磁軸承的設(shè)計(jì)
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【摘要】:針對(duì)柱面磁軸承偏轉(zhuǎn)時(shí)干擾力矩較大問題,本文提出一種徑向球面純電磁磁軸承設(shè)計(jì)方法。在本設(shè)計(jì)中,當(dāng)磁軸承產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)或偏移時(shí),電磁力會(huì)指向轉(zhuǎn)子球心,從而降低定子磁極對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的干擾力矩,提高磁軸承的控制精度。首先,闡述球面磁軸承的工作原理并建立數(shù)學(xué)模型,運(yùn)用等效磁路理論方法和有限元數(shù)值方法分析其電流剛度和位移剛度,2種方法的計(jì)算結(jié)果基本吻合,表明球面磁軸承的有限元分析模型是合理的。接著,運(yùn)用有限元方法分析球面磁軸承和柱面磁軸承產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)時(shí)的干擾力矩,結(jié)果表明當(dāng)轉(zhuǎn)子達(dá)到最大偏轉(zhuǎn)角0.3°時(shí),球面磁軸承的干擾力矩是柱面磁軸承的干擾力矩的1.8%,表明球面磁軸承相對(duì)于柱面磁軸承在抗干擾力矩能力方面有很大的提高。最后,進(jìn)一步分析球面磁軸承產(chǎn)生X方向或Z方向偏移時(shí)的干擾力矩,計(jì)算結(jié)果與偏轉(zhuǎn)時(shí)干擾力矩的量級(jí)相當(dāng)。綜上所述,本文提出的徑向球面純電磁磁軸承有低干擾力矩的優(yōu)點(diǎn),可用于航天航空工程中慣性執(zhí)行機(jī)構(gòu)的高精度控制和角速率檢測(cè)。
【作者單位】: 北京科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;裝備學(xué)院航天裝備系;北京控制工程研究所;
【關(guān)鍵詞】: 球面磁軸承 柱面磁軸承 干擾力矩 偏轉(zhuǎn) 偏移
【基金】:中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(FRF-TP-15-024A2,FRF-TP-14-019A1) 國家自然科學(xué)基金(51475472,61403396)~~
【分類號(hào)】:TH133.3
【正文快照】: 網(wǎng)絡(luò)出版地址:www.cnki.net/kcms/detail/11.2625.V.20160421.1308.001.html引用格式:趙航,繆存孝,張立元,等.磁懸浮徑向球面純電磁磁軸承的設(shè)計(jì)[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào),2017,43(1):159-166.ZHAO H,MIAO C X,ZHANG L Y,et al.Maglev electromagnetic radial spherical magne
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1 朱q
本文編號(hào):464619
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