径向磁力轴承多因素耦合研究
一种新型径向磁浮轴承结构设计与磁场计算
径向—轴向共用偏磁电流的主动磁轴承结构参数设计与有限元分析
径向—轴向共用偏磁电流的主动磁轴承结构参数设计与有限
元分析
诸德宏;卢立户;刘海娟;程新;王鹏
【期刊名称】《机械强度》
【年(卷),期】2011(33)5
【摘要】介绍一种新型径向—轴向共用偏磁电流的主动磁轴承的基本结构和工作
机理,用等效磁路法对该磁轴承的磁路进行计算,得到悬浮力数学模型;根据悬浮力要求设计实验样机参数,利用有限元Ansoft软件对磁轴承样机的磁路进行有限元分析。
理论研究和有限元分析结果表明,该磁轴承机械和磁路结构合理,悬浮力满足设计要求,各自由度在平衡位置附近运动,与磁路没有耦合,对各自由度可采用分散的
PID(proportion integration differentiation)对其进行控制,大大简化控制系统。
【总页数】6页(P696-701)
【关键词】主动磁轴承;偏磁;等效磁路;数学模型;有限元分析;耦合性
【作者】诸德宏;卢立户;刘海娟;程新;王鹏
【作者单位】江苏大学电气信息工程学院;西门子变压器有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TH133.3;TB115
【相关文献】
1.径向-轴向共用偏磁电流的主动磁轴承建模与特性分析 [J], 诸德宏;程新;王鹏;朱熀秋
2.定子分割式轴向磁通切换混合励磁同步电机三维有限元分析与实验研究 [J], 刘细平;郑爱华;王晨
3.径向被动轴向主动混合磁轴承数字控制器的设计 [J], 李书培;雷晓菲;宋立伟
4.轴向磁通与径向磁通永磁同步电机性能对比 [J], 李艳凯;郭振兴;张清艺;彭兵
5.机械结构引起的轴向磁轴承"磁短路"问题的探讨 [J], 肖定国;宋喜锋
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基于ANSYS的径向磁力轴承涡流损耗研究
武汉理工大学硕士学位论文基于ANSYS的径向磁力轴承涡流损耗研究姓名：张斌申请学位级别：硕士专业：机械制造及其自动化指导教师：胡业发20070501以使磁力透过容器壁发生作用而将轴承安排在真空容器外面。
因此，磁力轴承真空泵成为目前磁悬浮技术最大的工业应用领域。
仅日本精工精机公司出口到美国的磁力轴承真空泵价值一年就达数十亿美元。
目前，Ｓ２Ｍ公司生产的磁力轴承和高速电机已经有６０，０００套用于半导体制造业的涡轮分子泵。
图１－２储能飞轮图１－３磁悬浮主轴铣削实验（３）机床中的应用磁力轴承在机床中主要用于超高速铣削、磨削机床。
超高速加工一直是机械切削加工的一个发展方向。
空气轴承因转子和轴承没有机械接触，使主轴获得高的线速度，但其致命的弱点是支承刚度低、阻尼差、承载能力小，不能满足高速机床主轴承载方面的要求。
而磁力轴承允许在更高线速度的情况下，以其高刚度、大负载和良好的减振性弥补了空气轴承的不足。
２００１年６月在法国的ＥＮＩＭ实验室进行了以下试验：在１０ｍ／ｒａｉｎ的走刀速度下将一个直径２５ｍｍ的铣刀直接穿透一块平板金属，切深为２５ｍｍ，如图１．３所示。
这个试验对于机床主轴是极端苛刻的。
在这个试验中Ｓ２Ｍ的磁悬浮主轴没有受到任何损伤，其儿何形状还是完好无缺的而且可以和以往一样立即启动。
Ｓ２Ｍ的这种新产品很适合要求高生产率铝切割的航空制造业的发展需要。
在超高速磨削方面，德国Ｌａｐｐ机床制造厂采用了法国Ｓ２Ｍ公司提供的磁力轴承电主轴Ｂ１５／１０００进行超高速磨削，采用ＣＢＩＵ砂轮，切削速度高达３００ｍ／ｓ，满功率１５ｋｗｔ“。
（４）石油和天然气工业中的应用在石油和天然气工业中需要使用低温透平膨胀机、离心压缩机。
法国Ｓ２Ｍ公司的磁力轴承应用于卡塔尔石化公司的低温透平膨胀机（６４０ｋｗ／２１，０００ｒｐｍ）中，用来生产石油、乙烯等石化产品。
这种透平膨胀机在低温环境（一１３００Ｃ—．１５００Ｃ）下工作，采用磁力轴承不仅充分利用了其高可靠性，更在将显著加大，导致功耗上升，油的粘度下降，无法满足硬盘高速度、高精度的需要。
轴向磁力对海上风力发电用轴承的影响研究
轴向磁力对海上风力发电用轴承的影响研究摘要：海上风力发电作为一种可再生能源发电方式，正逐渐成为全球能源转型的重要组成部分。
然而，由于其恶劣的工作环境，海上风力发电设备的轴承耐久性问题一直以来备受关注。
本文针对海上风力发电用轴承在强磁场环境下的受力特点进行了研究与分析，探讨了轴向磁力对轴承性能的影响，并提出了相应的解决方案。
1. 引言随着全球能源危机的日益加剧和环境保护意识的提高，可再生能源开始成为重要的能源替代选择。
海上风力发电作为其中的一种形式，在可再生能源发电领域占据着重要的地位。
然而，海上风力发电设备的工作环境极其恶劣，如强风、高盐度等，这给设备的可靠运行带来了巨大挑战。
而轴承作为风力发电设备中的关键部件，其耐久性和可靠性对于设备的运行寿命起着决定性的影响。
2. 轴承受力特点的研究与分析轴承在海上风力发电设备中承受着复杂的受力环境，其中轴向磁力是一个重要的因素。
轴向磁力由于其特殊的产生机制和作用方式，对轴承的性能产生了显著的影响。
轴向磁力不仅会引起轴承内部的应力变化，还可能导致轴承失效，进而影响整个设备的可靠性。
3. 轴向磁力对轴承性能的影响3.1 轴承寿命轴向磁力对轴承寿命的影响是一个复杂的问题。
一方面，轴向磁力会增加轴承的载荷，导致轴承容易产生疲劳损伤，从而降低轴承的寿命。
另一方面，轴向磁力会改变轴承的油膜形成，造成轴承的不良摩擦，进一步缩短轴承的寿命。
因此，准确评估轴承在轴向磁力作用下的寿命是提高海上风力发电设备可靠性的关键。
3.2 轴承摩擦特性轴向磁力对轴承的摩擦特性也具有一定影响。
研究表明，轴向磁力会改变轴承的油膜形成机制，影响轴承的摩擦系数和摩擦性能。
因此，在设计海上风力发电设备时，需要考虑轴向磁力对轴承摩擦特性的影响，以保证设备的稳定运行。
4. 轴向磁力影响的解决方案4.1 轴承设计优化针对轴向磁力对轴承性能的影响，可以通过轴承设计优化来改善轴承的耐久性和可靠性。
例如，在轴承结构上增加强度，改变滚子形状和材质，提高滑动轴承的润滑性能等。
新型混合径向磁轴承结构及其磁力特性
新型 混合径 向磁轴承 结构及其磁 力特性
陈君辉 ，杨逢 瑜 ，聂朝瑞 ，李正贵 ， 杨 军 ， 王鹏雁
（ 兰州理工大学 磁性 物理 与磁技 术研究 所 ，甘肃 兰州 ７０５） ３ ０ ０
摘要 ：针对 当前永磁偏置径 向磁轴承 的永磁 磁路的磁通 密度低 ， 力小 ， 磁 缺乏 自稳定的 问题 ， 出一种应用 于立式 提 轴流泵的新型混合径 向磁轴承结构． 应用分子 电流法及虚 位移定理建立新型 混合径 向磁轴承承 载力 的非线性模 型
ｗｉｈ ｐ ｒ ｎ ｎ ａ ｎ ｔｂａ ｕ ｈ ａ ｍ ａｌ ａ ｎ ｔ ｏ ｃ ，ｌｗ ａ ｎ ｔｃｆｕ ｅ ｓｔ ，ａ ｄ ｌｃ ｆｓ ｌ ｓａ ｔ ｅ ｍａ ｅ ｔｍ ｇ ｅ ｉｓｓ ｃ ｓｓ ｌ ｍ ｇ ｅｉ ｆ ｒ ｅ ｏ ｍ ｇ ｅｉ ｌ ｘ ｄ ｎ ｉｙ ｎ ａ ｋ ｏ ｅｆ ｔ— ｃ － ｂ ｌ ａ ｉｎ Ａ ｅ ｈ ｂ ｉ ａ ｉｌ ａ ｎ ｔｃｂ ａ ｉ ｇ ｓｒ ｃ ｕ ｅｆｒｖ ｒｉａ ｘ ａ ｌ ｗ ｕ ｐｗａ ｒ ｐ ｓ ｄ ｉｚｔ ． ｉ ｏ ｎ ｗ ｙ ｒｄ ｒ ｄａ ｇ ｅｉ ｅ ｒｎ ｔｕ ｔ ｒ ｏ ｅ ｔｃ ｌ ｉｌｆ ｍ ａ ｏ ｐ ｍ ｓｐ ｏ ｏ ｅ ．Ｔｈ ｅ
气隙增大时仍保持较好 的线性度 ， 当气隙减小 时呈现 一定的非线性特性． 而
关键词 ：混合径 向磁 轴承；磁力特性 ；Ｈ￣ｂｅ ａｈ阵列；自稳定 ；负刚度
中 图分 类 号 ： ｒ ｃ ｕ ｅ ａ ｄ ｍ ａ ｎ ｔｃ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｓ ｉ ｓ ｏ ｏ ｅ ｔ ｕ ｔ ｒ ｎ ｇ ｅ ｉ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉ ｔｃ ｆ ｎ ｖ ｌ ｈｙ ｉ ａ ｉ ｌｍ ａ ｅ ｉ ａ ｉ ｇ ｂｒ ｄ ｒ ｄ ａ ｇ ｔｃ ｂｅ ｒ ｎ ｎ
磁力轴承支承的转子动态特性研究
磁力轴承支承的转子动态特性研究一、本文概述随着科技的进步和工业的快速发展，对于高速、高精度旋转机械的需求日益增加。
磁力轴承作为一种新型的无接触轴承，因其无需润滑油、低磨损、无污染等特性，被广泛应用于各种高速旋转机械中。
本文旨在深入研究磁力轴承支承的转子动态特性，以期为提高旋转机械的性能和稳定性提供理论支持和实践指导。
本文将首先介绍磁力轴承的基本原理和分类，分析其在高速旋转机械中的应用优势。
随后，将详细阐述磁力轴承支承的转子动力学模型，包括转子的运动方程、稳定性条件等。
在此基础上，通过理论分析和数值计算，研究磁力轴承支承的转子在各种工况下的动态特性，如临界转速、振动模态、稳定性等。
还将探讨磁力轴承设计参数对转子动态特性的影响，为磁力轴承的优化设计提供理论依据。
本文将结合实验数据和仿真结果，对磁力轴承支承的转子动态特性进行验证和分析。
通过对比不同磁力轴承支承的转子动态特性，评估磁力轴承的性能和适用范围，为磁力轴承在高速旋转机械中的推广应用提供有力支持。
二、磁力轴承基本原理与结构磁力轴承，又称为磁悬浮轴承，是一种利用磁力实现无接触支承和稳定旋转的轴承技术。
其基本原理基于电磁感应和洛伦兹力，通过精确控制电磁场产生的力，实现转子的悬浮和稳定旋转。
磁力轴承主要由控制系统、电磁铁和位移传感器等部分组成。
磁力轴承的结构设计通常包括径向轴承和轴向轴承。
径向轴承负责支撑转子的径向运动，防止其与定子接触产生摩擦。
而轴向轴承则负责控制转子的轴向位置，确保其沿预定轨迹旋转。
电磁铁是磁力轴承的核心部件，通常由多个电磁线圈组成，这些线圈在控制系统的指挥下产生所需的电磁场。
位移传感器则负责实时监测转子的位置变化，为控制系统提供反馈信号，以实现对电磁场的精确控制。
磁力轴承的最大特点在于其无接触、无磨损的运行方式。
由于转子和定子之间不存在机械接触，因此可以大大降低摩擦和磨损，提高系统的可靠性和耐久性。
磁力轴承还具有高刚度、高阻尼和良好的动态特性，使得其在高速、高精度和高可靠性领域具有广泛的应用前景。
径向磁化的多环嵌套永磁轴承轴向磁力解析模型
径向磁化的多环嵌套永磁轴承轴向磁力解析模型田录林;李言;田琦;李知航【期刊名称】《计算力学学报》【年(卷),期】2010(027)002【摘要】为了解决径向磁化双环永磁轴承轴向磁力偏小的问题,设计了径向磁化多环嵌套永或轴承新结构.基于磁路及虚功原理法,结合径向磁化多环嵌套永磁轴承结构特点及线性叠加原理,建立了径向磁化多环嵌套永磁轴承轴向磁力解析模型.模型表明:径向磁化多环嵌套永磁轴承轴向磁力与磁环剩磁平方成正比,磁力随磁环间隙的增大而减小,随磁环数的增大而增大;在正常轴向工作范围内,轴向磁力随轴承轴向偏移的增大而增大.模型计算结果与有限元计算结果基本吻合.对比计算说明:径向磁化多环嵌套永磁轴承轴向磁力远大于由原多嵌套磁环所构成的若干双环永磁轴承轴向磁力之和.【总页数】6页(P379-384)【作者】田录林;李言;田琦;李知航【作者单位】西安理工大学,水电学院,西安,710048;西安理工大学,机仪学院,西安,710048;西北大学,数学系,西安,710069;西安电子科技大学,通讯工程学院,西安,710071【正文语种】中文【中图分类】TH133.3【相关文献】1.轴向放置轴向磁化的多个永磁环轴承轴向磁力研究 [J], 田录林;安源;李言;田琦;梁振峰;李知2.径向磁化的双筒永磁轴承轴向磁力研究 [J], 田录林;李言;杨国清;杨静;郑建明3.基于偏转模型的轴向磁化径向永磁轴承磁力特性研究 [J], 吴俊;张锦光;王念先4.轴向放置的轴向磁化多环永磁轴承径向磁力研究 [J], 田录林;李言;田琦;李知航;杨国清;李淑娟5.轴向放置轴向磁化的双环永磁轴承径向磁力研究 [J], 田录林;李言;安源;宁联辉;梁振峰;肖继明因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
可控磁悬浮径向轴承结构内部干扰因素分析及抑制干扰的对策
可控磁悬浮径向轴承结构内部干扰因素分析及抑制干扰的对策赵雷;白庆泰;张士义;刘晋春
【期刊名称】《机械设计》
【年(卷),期】1996(13)11
【摘要】本文分析了可控磁悬浮轴承系统中径向支承结构内部存在的电磁力相互干扰因素及其对所支承转子的动态性能的影响，给出了抑制这种内部干扰力的相应对策，有效地提高了转子的动态性能。
【总页数】3页(P18-20)
【关键词】轴承;可控磁悬浮轴承;干扰因数
【作者】赵雷;白庆泰;张士义;刘晋春
【作者单位】哈尔滨气化厂,哈尔滨工业大学机电学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH133.3
【相关文献】
1.磁悬浮轴承在高速旋转机械上的应用及一种混合径向磁悬浮轴承的设计 [J], 陈立志
2.单自由度磁悬浮轴承的干扰抑制 [J], 孙启国;苗定豪
3.同步坐标变换的径向混合磁轴承系统谐波干扰抑制方法 [J], 张凯;郑世强
4.飞轮轴向永磁轴承的径向干扰力分析与控制研究 [J], 张瑞煜;祝长生
5.磁悬浮径向轴承内部电磁力自动控制系统 [J], 马子奕;杜朋洁;祝百年
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径向磁力轴承多因素耦合研究
楼英邦;张小玉;方玺;吕泳;吴华春
【期刊名称】《轴承》
【年(卷),期】2018(000)010
【摘要】采用理论计算与数值模拟相结合的方法,研究纯电磁磁力轴承的耦合问题,讨论转子存在偏心下的径向磁力轴承耦合情况.结果表明:耦合力的理论值较仿真值的相对误差随转子偏心距和工作电流的增大而增大,当偏心距为±0.3 mm时,相对误差达到25％,理论计算公式不再适用;当偏心距为±0.2mm时,理论值和仿真值吻合较好.
【总页数】7页(P18-23,29)
【作者】楼英邦;张小玉;方玺;吕泳;吴华春
【作者单位】武汉理工大学理学院工程结构与力学系,武汉 430070;新材料力学理论与应用湖北重点实验室,武汉 430070;武汉理工大学理学院工程结构与力学系,武汉 430070;新材料力学理论与应用湖北重点实验室,武汉 430070;武汉理工大学理学院工程结构与力学系,武汉 430070;武汉理工大学理学院工程结构与力学系,武汉 430070;新材料力学理论与应用湖北重点实验室,武汉 430070;武汉理工大学机电工程学院,武汉 430070
【正文语种】中文
【中图分类】TH133.3;O241.82
【相关文献】
1.径向磁力轴承的正交偏心耦合研究 [J], 陈永伟;王晓光
2.弱耦合径向磁力轴承的研究 [J], 王晓光;魏太琛
3.定子定位槽对径向磁力轴承影响的研究 [J], 文湘隆;胡业发;丁国平;陈龙
4.基于Matlab的径向磁力轴承优化设计研究 [J], 张宁; 田杰
5.径向磁力轴承力耦合及其软件解耦方法研究 [J], 王晓光;胡业发;江征风;周祖德因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。