磁力軸承等效摩擦特性研究.pdf

1、摩擦存在于人們的生產、生活各個方面，在人類的文明建設中它有著十分重要的作用。在機械工程領域內，人類研究摩擦除了利用摩擦外，最重要的還是研究避免摩擦，減少磨損，最大限度地發(fā)揮機械效能。
　　 磁力軸承具有非接觸、無磨損、無須潤滑、適合高速運動等特點，具有廣泛的應用前景。盡管如此，磁力軸承雖無機械摩擦，但仍存在“電磁摩擦”和“氣體摩擦”。這種“摩擦”的特點體現(xiàn)在能量的損耗和對運動的阻力方面，因而可類似于機械的摩擦。
　　 本

2、文首先在對磁力軸承工作原理及發(fā)展歷程做簡要介紹后，將從磁懸浮轉子轉矩平衡的角度分析研究磁懸浮支承條件下的摩擦學問題，同時也會從傳統(tǒng)摩擦角度對磁力軸承摩擦特性做相關定義。其次，借助Ansys軟件，以徑向磁力軸承為對象，對旋轉電磁場進行有限元分析，得到轉子轉速變化對磁場分布以及氣隙磁通密度大小的影響規(guī)律。然后，按照等效摩擦力以及力矩的定義，建立起轉子自由減速時的轉矩平衡方程。接著，進行五自由度磁懸浮轉子rundown實驗，獲取了轉子自由減速

3、的規(guī)律以及轉子減速的實測值，求得了不同轉速下的等效摩擦力矩變化規(guī)律。
　　 從結果來看，磁力軸承等效摩擦力矩及等效摩擦力的大小與速度有關，表現(xiàn)為隨轉速的升高而升高，其升高趨勢逐漸減弱。從磁場角度解釋為:當轉子從靜止到開始轉動時，其切割磁力線的數(shù)量逐漸增加，渦流損耗以及磁滯損耗也逐漸增大，電磁阻力相應增大;由于材料有電阻，當轉子轉速升到某一數(shù)值時，轉子表面渦流達到一恒定值，速度再增加時對其影響明顯減小，導致其等效摩擦力矩及等效摩擦