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電磁軸承

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電磁軸承

2016-06-04 09:25:16 點(diǎn)擊數(shù):

電磁軸承,是一種新型高性能軸承。與傳統(tǒng)滾珠軸承、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)子可以達(dá)到很高的運(yùn)轉(zhuǎn)速度,具有機(jī)械磨損小、能耗低、噪聲小、壽命長(zhǎng)、無(wú)需潤(rùn)滑、無(wú)油污染等優(yōu)點(diǎn),特別適用高速、真空、超凈等特殊環(huán)境。可廣泛用于機(jī)械加工、渦輪機(jī)械、航空航天、真空技術(shù)、轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性辨識(shí)與測(cè)試等領(lǐng)域,被公認(rèn)為極有前途的新型軸承。

按照磁力的提供方式,磁軸承可分為如下三大類:
(1)有源磁軸承(ActiveMagneticBearing簡(jiǎn)稱AMB),也稱為主動(dòng)磁軸承,磁場(chǎng)是可控的,通過(guò)檢測(cè)被懸浮轉(zhuǎn)子的位置,由控制系統(tǒng)進(jìn)行主動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子懸浮;
(2)無(wú)源磁軸承P(assiveMagnetioBearing簡(jiǎn)稱PMB),也稱為被動(dòng)磁軸承,以永磁體或超導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)子部分自由度的支承;
(3)混合磁軸承(永磁偏置)(H沙ridMa,etieBearing簡(jiǎn)稱HMB),其機(jī)械結(jié)構(gòu)中包含了電磁鐵和永磁體或超導(dǎo)體。[2] 
磁軸承利用電磁鐵和鐵磁材料之間的吸力實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的無(wú)接觸懸浮,如果電磁鐵中通過(guò)的是恒定勵(lì)磁電流,則轉(zhuǎn)子屬于不穩(wěn)定系統(tǒng),微小的擾動(dòng)就能使轉(zhuǎn)子偏離平衡位置而無(wú)法復(fù)原,因此,必須對(duì)磁軸承施加主動(dòng)控制才能使轉(zhuǎn)子穩(wěn)定工作。

電磁軸承因軸與軸承無(wú)直接接觸,不需潤(rùn)滑,能在真空中和很寬的溫度范圍內(nèi)工作,摩擦阻力小,不受速度限制(有的轉(zhuǎn)速高達(dá)2300萬(wàn)轉(zhuǎn)/分,線速度高達(dá)3倍音速),使用壽命長(zhǎng),結(jié)構(gòu)可多樣化。靜電軸承需要很大的電場(chǎng)強(qiáng)度,應(yīng)用受到限制,只能在少數(shù)儀表中使用。磁力軸承具有較大的承載能力和剛度,已用于超高速列車、超高速離心機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)、空間飛行器的角動(dòng)量飛輪、流量計(jì)、密度計(jì)、功率表、真空泵、精密穩(wěn)流器和陀螺儀等。隨著磁性材料和電子技術(shù)的發(fā)展,電磁軸承的應(yīng)用正日益擴(kuò)大。

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