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磁懸浮軸承的工作原理

作者:佚名    文章來源:本站原創(chuàng)    點(diǎn)擊數(shù):    更新時(shí)間:2022-02-02

    磁懸浮軸承(Magnetic Bearing) 是利用磁力作用將轉(zhuǎn)子懸浮于空中,使轉(zhuǎn)子與定子之間沒有機(jī)械接觸。其原理是磁感應(yīng)線與磁浮線成垂直,軸芯與磁浮線是平行的,所以轉(zhuǎn)子的重量就固定在運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道上,利用幾乎是無負(fù)載的軸芯往反磁浮線方向頂撐,形成整個(gè)轉(zhuǎn)子懸空,在固定運(yùn)轉(zhuǎn)軌道上。

    與傳統(tǒng)的滾動(dòng)軸承、滑動(dòng)軸承以及油膜軸承相比,磁軸承不存在機(jī)械接觸,轉(zhuǎn)子可以運(yùn)行到很高的轉(zhuǎn)速,具有機(jī)械磨損小、能耗低、噪聲小、壽命長(zhǎng)、無需潤(rùn)滑、無油污染等優(yōu)點(diǎn),特別適用于高速、真空、超凈等特殊環(huán)境中。磁懸浮事實(shí)上只是一種輔助功能,并非是獨(dú)立的軸承形式,具體應(yīng)用還得配合其它的軸承形式,例如磁懸浮+滾珠軸承、磁懸浮+含油軸承、磁懸浮+汽化軸承等等。

    這種軸承發(fā)展很快,特別在高速、低摩阻、高(低)溫及真空環(huán)境下的應(yīng)用。磁懸浮軸承與其他支承形式相比有其獨(dú)特的優(yōu)越性,非常有發(fā)展前景。

 磁懸浮軸承(Magnetic Bearing)   

磁懸浮軸承如何工作?

    電磁鐵布置成徑向軸承和軸向軸承的形式,并提供磁拉力以抬起旋轉(zhuǎn)機(jī)器的轉(zhuǎn)軸。電磁鐵中的電流由一個(gè)精確的數(shù)字式控制柜調(diào)節(jié),提供磁力隨時(shí)應(yīng)對(duì)外部負(fù)載的變化以保持轉(zhuǎn)軸良好居中。這樣,轉(zhuǎn)軸被無接觸抬起,而且軸承的剛度和阻尼均可由一個(gè)數(shù)字式控制柜來調(diào)節(jié)。這些特點(diǎn)增強(qiáng)了高速旋轉(zhuǎn)機(jī)器的性能,使設(shè)備具有高可靠性、低能耗的顯著特點(diǎn)。

 

  磁懸浮軸承(Magnetic Bearing)


電氣原理

    圖為一簡(jiǎn)單磁懸浮系統(tǒng),它是由轉(zhuǎn)子、傳感器、控制器和執(zhí)行器4部分組成,其中執(zhí)行器包括電磁鐵和功率放大器兩部分。假設(shè)在參考位置上,轉(zhuǎn)子受到一個(gè)向下的擾動(dòng),就會(huì)偏離其參考位置,這時(shí)傳感器檢測(cè)出轉(zhuǎn)子偏離參考點(diǎn)的位移,作為控制器的微處理器將檢測(cè)的位移變換成控制信號(hào)。
     然后功率放大器將這一控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成控制電流,控制電流在執(zhí)行磁鐵中產(chǎn)生磁力,從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子返回到原來平衡位置。因此,不論轉(zhuǎn)子受到向下或向上的擾動(dòng),轉(zhuǎn)子始終能處于穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。
Tags:磁懸浮軸承,軸承  
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