主動型磁懸浮軸承系統(tǒng)模擬控制器的設計【文獻綜述】

1、畢業(yè)設計文獻綜述電氣工程及其自動化主動型磁懸浮軸承系統(tǒng)模擬控制器的設計一、摘要主動型磁懸浮軸承(Active Magnetic Bearing)是利用磁力作用將轉了懸浮于空間，使轉了 與定了之間沒有機構接觸的一種新型高性能軸承,與傳統(tǒng)軸承的最大區(qū)別是可以根據(jù)系統(tǒng)實 際工況的要求對轉了系統(tǒng)的工作狀態(tài)實施主動控制丁。相對于永磁材料產(chǎn)生的恒定磁場力， 其電磁力大小容易控制，所以被稱Z為主動型磁懸浮軸承。磁軸承具有無接觸、無摩擦、高 速度、

2、高精度、能耗低、壽命長、無需潤滑、無油污染等一系列優(yōu)良品質，特別適用于高速、 真空、超凈等特殊環(huán)境?？蓮V泛應用在機械加T、渦輪機械、航空航天、真空技術、轉子動 力學等高科技領域，被公認為極有前途的新型軸承。二、磁懸浮軸承的特點和分類磁懸浮軸承，也稱為“磁軸承”、“電磁軸承”、“磁力軸承”等，按照磁力的提供方式，可 分為如下三大類:有源磁懸浮軸承，無源磁懸浮軸承，混合磁懸浮軸承。磁懸浮軸承也稱電 磁軸承或磁力軸承，是利用電磁力作用將轉子懸

3、浮于空間，使轉子與定子Z間實現(xiàn)無機械摩 擦支承的一種新型高性能進口軸承，是典型的機電i體化產(chǎn)品。磁懸浮軸承明顯的特點在于 沒有機械接觸，其支承力可控，因此具有其它傳統(tǒng)軸承無法比擬的許多優(yōu)越性能1容許轉了達到很高的轉速；2轉了與定了Z間可實現(xiàn)無摩擦的相對運動，維護成本低，軸承功耗小，使用壽命長;3軸承無需潤滑，對環(huán)境污染小，可應用于真空超凈，腐蝕性介質以及極端溫度和壓力 等特殊工作環(huán)境；4可以從控制系統(tǒng)頁接獲得運行信息，便于實現(xiàn)運行狀態(tài)的

4、監(jiān)測。磁懸浮軸承的種類很多，按照懸浮磁場的不同，可分為以下三類：(1) 電磁軸承，又稱有源磁軸承或主動磁懸浮軸承，以受控的電磁力實現(xiàn)轉了的懸浮。 磁懸浮軸承的數(shù)學模型簡單、成木低、功耗小等優(yōu)點，但它的承載力小，剛度不可調。(3) 混合磁軸承，其結構中既有電磁鐵，又有永磁體或超導體。其結構復雜程度、成木、性能在有源磁軸承和無源磁軸承Z間。單白由度磁懸浮軸承系統(tǒng)工作原理如下：在偏置電流的作用下，轉子處于平衡位置 心，設某一時刻出現(xiàn)擾動，軸承

5、偏離平衡位置(設向上偏離)，如圖2.4所示，偏移位移為兀。 為使軸承能冋到平衡位置，必須加一個控制電流「?使電磁鐵I的磁力減少，電磁鐵II的磁 力增加，使轉子在電磁力的作用下冋到平衡位置。具體工作過稈如下：位移傳感器檢測到該 偏離信號后經(jīng)過位移信號轉換電路，轉化成相應電壓值并送到控制器?？刂破鲗⒃撔盘柵c給 定輸入信號相比較，得到的位移偏差信號通過控制器屮的具體控制算法計算出控制量，然麻 將該控制量送給功率放大器。由功率放大器驅動電磁鐵實