感應(yīng)型動(dòng)力磁軸承結(jié)構(gòu)分析及軸向加載實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì).pdf

1、動(dòng)力磁懸浮軸承也稱為無(wú)軸承電機(jī)，其定子由兩套繞組——即輸出轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩繞組和提供懸浮力的懸浮繞組組成。雖然普通交流電機(jī)的繞組理論已很成熟，但目前仍沒(méi)有確定動(dòng)力磁軸承兩套繞組每槽導(dǎo)線數(shù)的相關(guān)理論依據(jù)。 本研究分析比較了動(dòng)力磁軸承和普通交流電機(jī)的性能特點(diǎn)，總結(jié)出動(dòng)力磁軸承定子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本步驟。利用能量守恒原理，推導(dǎo)出兩套繞組每槽導(dǎo)線數(shù)之間的匹配關(guān)系，并計(jì)算出兩套繞組的功率。利用所得的兩套繞組每槽導(dǎo)線數(shù)之間的關(guān)系，將一臺(tái)普通異步電機(jī)改

2、制成動(dòng)力磁軸承，并對(duì)其磁場(chǎng)進(jìn)行了有限元分析。結(jié)果表明：由原電機(jī)電磁參數(shù)決定的定子尺寸限制了動(dòng)力磁軸承功率的提高。為此，提出增加原電機(jī)軛高以彌補(bǔ)功率損失。通過(guò)理論計(jì)算和電磁場(chǎng)有限元分析表明：改進(jìn)后的動(dòng)力磁軸承具有較高的氣隙磁密，意味著提高了動(dòng)力磁軸承的輸出功率。結(jié)合軸向磁軸承定子電壓平衡方程、推力盤的運(yùn)動(dòng)方程及磁路基本定律，推導(dǎo)出軸向磁軸承在差動(dòng)狀態(tài)下電磁力數(shù)學(xué)模型與轉(zhuǎn)子軸向運(yùn)動(dòng)控制方程。并設(shè)計(jì)了以定子電壓作為控制變量的閉環(huán)傳遞函數(shù)框圖。