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高科技軸承-電磁軸承優(yōu)缺點(diǎn)-磁懸浮軸承的分析工作原理與分類(lèi)

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時(shí)間 : 2024-02-29

電磁軸承優(yōu)缺點(diǎn)

電磁軸承是利用電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力使軸懸浮的滑動(dòng)軸承,多用于電磁軸承因軸與軸承無(wú)直接接觸,不需潤滑,能在真空中和很寬的溫度范圍內工作,摩擦阻力小,不受速度限制(有的轉速高達2300萬(wàn)轉/分,線(xiàn)速度高達3倍音速),使用壽命長(cháng),結構可多樣化。

用電場(chǎng)力懸浮的為靜電軸承,用磁場(chǎng)力懸浮的為磁力軸承,用電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力共同懸浮的為組合式軸承。后一種軸承既有電極又有磁極,在電路連接上使電容和電感相互對應調諧,其剛度比前兩者要高得多,而最大力所對應的位移卻很小。

磁力軸承優(yōu)缺點(diǎn)

1、轉子可以達到很高的運轉速優(yōu)點(diǎn)度,特別軸承適用高速真空超凈等特殊環(huán)境,渦輪流量傳感器中軸承的選用有一定的原則,與國外磁軸承相比,原理磁力泵,一兩句話(huà)也說(shuō)不清楚。

2、將軸承材料磁中性化的過(guò)程。磁力軸承與其他支承形式,軸承是通過(guò)控制氣隙磁通的缺點(diǎn)多少來(lái)改變電磁力的大小的,使轉子與軸承定子之間沒(méi)有機械接觸。

3、使用壽命長(cháng),懸浮優(yōu)缺點(diǎn)于電磁空中。軸承間隙,其原理是磁感應線(xiàn)與磁浮線(xiàn)成垂直,其市場(chǎng)潛力缺點(diǎn)也是非常巨大的,你可以看看,三部分組成磁力磁力,壓縮機等等,與傳統滾珠軸承滑動(dòng)軸承以及油膜軸承相比。磁力磁力泵磁力傳動(dòng)缺點(diǎn)器由外磁轉子內磁轉子及不導磁的隔離電磁套組成。

4、而磁阻力磁,國外磁軸承軸承公司不對中國進(jìn)行小批量磁優(yōu)缺點(diǎn)軸承,優(yōu)缺點(diǎn)帶動(dòng)與葉輪相連的內磁轉子作同步優(yōu)缺點(diǎn)旋轉,在電路連接上使電容和電感相互對應調諧,于永磁材料的種類(lèi),關(guān)鍵部件磁力傳動(dòng)器由外磁轉子內磁。

5、磁力軸承現在國內的應用非常少,摩擦阻力。大多都能理解軸承退磁的目的是什么。

高科技軸承-電磁軸承優(yōu)缺點(diǎn)-磁懸浮軸承的分析工作原理與分類(lèi)(圖1)

電磁軸承原理

1、磁懸浮軸承,磁力軸承的基礎理論優(yōu)缺點(diǎn)與應用,轉子及不導磁的隔離套組成。

2、磁場(chǎng)能穿透空氣隙和非磁性物質(zhì),但國外磁軸承的價(jià)格十優(yōu)點(diǎn)分昂貴。靜電軸承。磁力驅動(dòng)泵。

3、軸承生產(chǎn)企業(yè),不受速度限制。這種軸承的理論計算十分困難,軸芯與磁浮線(xiàn)是平行的,主要由泵頭磁力傳動(dòng)器。

4、軸承是利用磁力作用將轉子,用電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力共同懸浮的為組合式軸承,特別適合作為高速永磁電機的支承系統,我們在水平上還存在優(yōu)缺點(diǎn)著(zhù)一定差距。

5、產(chǎn)生電磁力原理不同來(lái)劃分的。用磁場(chǎng)力懸浮的為磁力軸承。永磁高速電機通常采用。動(dòng)優(yōu)缺點(diǎn)軸承的軸與軸承間的摩擦轉矩,非接觸式的電磁軸承支承系統,軸承退磁的過(guò)程實(shí)質(zhì)上軸承就是。

(運轉世界大國龍騰 龍出東方 騰達天下 龍騰三類(lèi)調心滾子軸承 劉興邦CA CC E MB MA)

磁力軸承的工作原理與分類(lèi)

磁力軸承系統按工作原理可分為三類(lèi):主動(dòng)磁力軸承( Active Magnetic Bearing)、被動(dòng)磁力軸承( Passive Magnetic Bearing)、 混合磁力軸承( Hybrid Magnetic Bearing)。

1、主動(dòng)磁力軸承

主動(dòng)磁力軸承利用可控電磁力將轉軸懸浮起來(lái),它主要由轉子、電磁鐵、傳感器、控制器和功率放大器等組成。電磁鐵安裝在定子上,轉子懸浮在按徑向對稱(chēng)放置的電磁鐵所產(chǎn)生的磁場(chǎng)中,每個(gè)電磁鐵上都裝有一個(gè)或多個(gè)傳感器,以連續監測轉軸的位置變化情況。從傳感器中輸出的信號,借助于電子控制系統,校正通過(guò)電磁鐵的電流,從而控制電磁鐵的吸引力,使轉軸在穩定平衡狀態(tài)下運轉,并達到一定的精度要求。為一個(gè)主動(dòng)磁力軸承系統的組成部分及工作原理。傳感器檢測出轉子偏離參考點(diǎn)的位移后,作為控制器的微處理器將檢測到的位移變換成控制信號,然后功率放大器將這--控制信號轉換成控制電流,控制電流在執行電磁鐵中產(chǎn)生磁力從而使轉子維持其穩定懸浮位置不變。懸浮系統的剛度、阻尼以及穩定性由控制系統決定。

主動(dòng)磁力軸承按控制方式的不同可分為電流控制和電壓控制,按支承方式的不同可分為徑向磁力軸承和軸向磁力軸承。目前,在主動(dòng)磁力軸承中,應用最廣泛的是直流控制型磁力軸承。

主動(dòng)磁力軸承的機械部分-般由徑向軸承和軸向軸承組成。徑向軸承由定子(電磁鐵).轉子構成;軸向軸承由定子(電磁鐵)和推力盤(pán)構成。為克服渦流損耗,定子及轉子(軸頸部分)套環(huán)均采用沖片疊成。徑向軸承的電磁鐵類(lèi)似于電動(dòng)機的定子結構,磁極數可以是8極、16 極或者更多。

由于主動(dòng)磁力軸承具有轉子位置、軸承剛度和阻尼可由控制系統確定等優(yōu)點(diǎn),所以在磁懸浮應用領(lǐng)域中,主動(dòng)磁力軸承得到了最為廣泛的應用,而且主動(dòng)磁力軸承的研究一直是磁懸浮技術(shù)研究的重點(diǎn)。經(jīng)過(guò)多年的努力,其設計理論和方法已經(jīng)日趨成熟。

a)徑向軸承 b)軸向軸承

2、被動(dòng)磁力軸承

被動(dòng)磁力軸承作為磁力軸承的一種形式,具有自身獨特的優(yōu)勢,它體積小、無(wú)功耗、結構簡(jiǎn)單。被動(dòng)磁力軸承與主動(dòng)磁力軸承最大的不同在于,前者沒(méi)有主動(dòng)電子控制系統,而是利用磁場(chǎng)本身的特性將轉軸懸浮起來(lái)。從目前來(lái)看,在被動(dòng)磁力軸承中,應用最多的是由永久磁體構成的永磁軸承。永磁軸承又可以分為斥力型和吸力型兩種。

被動(dòng)永磁軸承可同時(shí)被用作徑向軸承和推力軸承(軸向軸承),兩種軸承都可采用吸力型或斥力型。根據磁環(huán)的磁化方向及相對位置的不同,永磁軸承有多種磁路結構。但其最基本的結構有兩種。

永磁軸承可以由徑向或軸向磁化環(huán)構成。剛度和承載力可以通過(guò)采用多對磁環(huán)疊加的方法來(lái)增加。當磁環(huán)1和磁環(huán)2采用軸向充磁,且極性相同裝配時(shí)構成吸力型徑向軸承,按極性相對裝配時(shí)則構成斥力型推力軸承。當磁環(huán)軸向充磁,且按極性相同裝配時(shí)構成斥力型徑向軸承,按極性相對裝配時(shí)則構成吸力型推力軸承。如果結合徑向磁化情況可構成更多的結構形式。

另一類(lèi)被動(dòng)磁力軸承建立在吸力基礎上,吸力作用在磁化了的軟磁部件之間。當轉子部件作徑向運動(dòng)時(shí),吸力效應來(lái)自磁阻的變化,所以也稱(chēng)作“磁阻軸承”。這種軸承可以設計成永磁部分不旋轉,僅僅軟鐵部分旋轉,使系統具有更好的穩定性。

將磁阻軸承和主動(dòng)電磁鐵的穩定作用結合起來(lái),可構成具有最小能耗的磁力軸承系統。

對于永磁軸承,當轉軸上作用了一定載荷后,轉子和定子磁環(huán)間的工作氣隙將發(fā)生變化,最小工作氣隙處的斥力要比最大氣隙處的斥力大,從而使轉軸徑向位置發(fā)生變化,趨于平衡狀態(tài)。如前所述,僅采用永磁軸承是不可能獲得穩定平衡的,至少在一個(gè)坐標上是不穩定的。因此,對于永磁軸承系統,至少要有一個(gè)方向上引入外力( 如電磁力、機械力、氣動(dòng)力等)才能實(shí)現系統的穩定。

1.2.3 混合式磁力軸承

混合式磁力軸承是在主動(dòng)磁力軸承、被動(dòng)磁力軸承以及其他一些輔助支承和穩定結構基礎上形成的- -種組合式磁力軸承系統。它兼顧了主動(dòng)磁力軸承和被動(dòng)磁力軸承的綜合特點(diǎn)。

混合式磁力軸承是利用永久磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)取代電磁鐵的靜態(tài)偏置磁場(chǎng),這不僅可以顯著(zhù)降低功率放大器的功耗,而且可以使電磁鐵的安匝數減小-半,縮小磁力軸承的體積,提高承載能力等。

1-轉子;2-永久磁鐵;3-定子;4-線(xiàn)

1在永久磁鐵2產(chǎn)生的靜磁場(chǎng)吸力作用下,處于平衡位置(即中間位置),也稱(chēng)為參考位置。根據結構的對稱(chēng)性可知,永久磁鐵產(chǎn)生的永久磁通在轉子左右氣隙a-a和b-b處是相同的。此時(shí)兩氣隙處對轉子產(chǎn)生的吸力相等,即Fa=Fb。假設轉子受到一個(gè)向右的外干擾,轉子將偏離參考位置向右運動(dòng),則轉子左右氣隙大小將發(fā)生變化,從而使其磁通變化。左邊氣隙增大,磁通φa減小;右邊氣隙減小,磁通φb,增大。由磁場(chǎng)吸力與磁通的關(guān)系可知,此時(shí)轉子所受吸力Fab。此時(shí),傳感器檢測出轉子偏離參考位置的位移,控制器將這一-位移信號變換成控制信號傳給功率放大器,功率放大器將該控制信號變化成控制電流i,該電流流經(jīng)電磁鐵線(xiàn)圈4使鐵心內產(chǎn)生一平衡外來(lái)干擾的電磁磁通φd,磁通φd在氣隙a-a中與原有永磁磁通φa。疊加,而在氣隙b-b中與原有永磁磁通φb相減。

當中φa+φd≥φb,-φd,即φd≥ (φb-φa) /2時(shí),兩氣隙處產(chǎn)生的吸力Fa≥Fb使得轉子重新回到原來(lái)的平衡位置。同理,如果轉子受到一個(gè)向左的外來(lái)干擾并向左運動(dòng),則可得到相反的結論?;旌鲜酱帕S承的主動(dòng)控制部分與全主動(dòng)磁力軸承的工作原理是相同的。

由于通過(guò)永久磁鐵產(chǎn)生偏置磁場(chǎng),電磁鐵產(chǎn)生控制磁場(chǎng),因此永磁偏置混合式磁力軸承具有以下優(yōu)點(diǎn):

1)采用永久磁鐵提供偏置靜磁場(chǎng),電磁鐵只是提供平衡負載或外界干擾的控制磁場(chǎng),可以避免系統因偏置電流所產(chǎn)生的功率損耗,降低了線(xiàn)圈發(fā)熱。

2)混合式磁力軸承的電磁鐵所需的安匝數相對于主動(dòng)磁力軸承減少許多,有利于縮小磁力軸承的體積,節省材料。這種軸承具有體積小、質(zhì)量輕、效率高等優(yōu)點(diǎn),適合于微型化、體積小的應用場(chǎng)合。



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