一种新型转子磁体永磁偏置混合磁轴承

为了克服现有混合磁轴承具有的缺陷，提出一种新型转予磁体永磁偏置混合磁轴承的结构设计方案，并用等效磁路法对该混合磁轴承的磁路进行了分析，讨论了最大承载力和最大起浮力的计算方法，给出了样机混合磁轴承的设计结果并进行了样机试验，理论分析和样机试验表明这一新型混合磁轴承结构简单，性能优良。     

一种新型转子磁体永磁偏置混合磁轴承

为了克服现有混合磁轴承具有的缺陷 ,提出一种新型转子磁体永磁偏置混合磁轴承的结构设计方案 ,并用等效磁路法对该混合磁轴承的磁路进行了分析 ,讨论了最大承载力和最大起浮力的计算方法 ,给出了样机混合磁轴承的设计结果并进行了样机试验 .理论分析和样机试验表明这一新型混合磁轴承结构简单 ,性能优良 .     

径向磁轴承的稳定性研究

本文在简要介绍磁轴承的原理与发展概况之后,着重分析了径向永磁轴承的稳定问题,并提出采用磁推力轴承和机械辅助并用的轴向稳定结构,从而实现了系统的稳定。实验证明,这种结构效果非常好,可应用到一些回转机械中。     

转子磁体永磁偏置混合磁轴承的三维有限元分析

建立了三维磁轴承模型，采用三维有限元分析方法(FEM)分析了转子磁体混合磁轴承转子处于不同位置时的磁场分布及力一电流关系，结合特性曲线阐述了其分布形状形成的原因，分析计算并比较了无偏置电流磁轴承、电励磁偏置磁轴承和永磁偏置混合磁轴承这3种不同磁轴承的力一电流线性控制特性．通过分析发现。混合磁轴承的磁场耦合低并具有良好的控制特性。     

转子磁体永磁偏置混合磁轴承的三维有限元分析

建立了三维磁轴承模型 ,采用三维有限元分析方法 (FEM )分析了转子磁体混合磁轴承转子处于不同位置时的磁场分布及力 -电流关系 ,结合特性曲线阐述了其分布形状形成的原因 ,分析计算并比较了无偏置电流磁轴承、电励磁偏置磁轴承和永磁偏置混合磁轴承这 3种不同磁轴承的力 -电流线性控制特性 .通过分析发现 ,混合磁轴承的磁场耦合低并具有良好的控制特性     

磁极数对径向磁轴承承载力的影响

针对径向磁轴承,以实际工程经验为基础给出气隙、磁极、转子、定子、磁极面积、线圈等的设计原则,并设计不同转子直径和不同磁极数的径向磁轴承结构。利用有限元分析软件对设计的径向磁轴承进行电磁场仿真分析,得到磁场分布和电磁力。根据仿真结果研究不同转子直径下,磁极数对轴承承载力的影响。仿真结果表明,当转子直径不超过150 mm时,径向磁轴承的承载力随着磁极数的增加显著减小。当转子直径达到150 mm后,磁极数对径向磁轴承的承载力并无明显的影响。     

永磁偏置磁悬浮轴承功率放大器的设计与实现

针对永磁悬浮偏置混合式磁悬浮轴承所采用的功率放大器需要其输出电流能双向流动的问题,提出了一种功率放大器电路结构,其主电路仍采用普通桥式电路,但其控制信号是通过控制器输出的PWM信号和换向信号经逻辑变换而来的,从而可大大节省控制器资源,降低设备成本,且性能稳定,适用于混合磁悬浮轴承,同时还具有较好的通用性.     

磁悬浮飞轮滑模变结构主动振动控制研究

通过对不平衡扰动力作用下的磁轴承-转子系统进行建模,针对磁悬浮飞轮转子不平衡量引起的同频扰动,采用滑模变结构扰动观测器对不平衡扰动力和力矩进行观测。为得到低阶观测器,采用二阶跟踪微分器估计位移传感器输出信号的微分,得到传感器速度信号。将滑模观测器的输出引入磁轴承控制器,对观测得到的同频不平衡扰动力和力矩进行补偿。仿真结果表明,采用滑模变结构观测器可观测飞轮转子不平衡力和力矩,利用磁轴承控制器实现了对飞轮转子不平衡扰动的补偿。     

单神经元-PID算法在磁轴承系统的研究

常规PID控制器参数往往整定不良，性能欠佳，对磁轴承系统运行工况的适应性很差。而由具有自学习和自适应能力的单神经元构成的单神经元自适应PID控制器，不但结构简单，而且能适应环境变化，具有较强的鲁棒性。将神经网络控制思想引入磁轴承系统中，提出了适合于磁轴承单自由度控制的单神经元-PID算法，通过实验探讨了其控制效果，并与传统PID算法控制效果作了比较。     

磁悬浮飞轮转子不平衡力非线性抑制研究

磁悬浮飞轮转子由于其转子动力学特性所固有的强陀螺耦合效应,在干扰力作用下进动和章动2种涡动模态运动如果得不到有效的控制,会导致系统失稳。针对这一问题,提出了一种径向磁轴承的非线性控制方案,该方案把转子不平衡产生的不平衡力和不平衡力矩当作一种非线性干扰,对不平衡扰动力作用下的磁轴承-转子系统进行建模,设计了基于BP神经网络的非线性控制器,通过磁轴承电磁力对其进行抑制。仿真结果表明：设计的非线性控制器有效地实现了对不平衡扰动的补偿,提高了飞轮的失稳转速。     

磁悬浮主轴轴承间的耦合研究

分析了磁悬浮主轴轴承间的耦合现象 ,给出了磁悬浮主轴轴承间的耦合力矩的分布图。并且探讨了影响耦合力矩的几个参数对耦合强度的作用 ,并给出了其影响曲线。     

径向磁力轴承的结构分析与优化设计方法

针对径向电磁轴承的结构及优化问题进行分析研究。以8磁极径向电磁轴承为对象,分析了简化的非极靴模式设计磁极结构尺寸的两种设计方法,并推导了具体的步骤。分析结果表明：在仅考虑电磁轴承的结构影响,且当磁极与线圈的周向宽度比约为1：2时,设计的电磁轴承可以获得最大的力。给出了一个实际的算例,将其结果与传统的仿电机磁极极靴模式设计进行对比,从定性与定量的角度分析了两者的异同。     

径向磁力轴承力耦合及其软件解耦方法研究

分析了径向磁力轴承的力耦合问题，给出了耦合力大小和方向按圆周方向的分布规律。在研究径向磁力轴承的差动控制原理的基础上，探讨了径向磁力轴承力耦合的软件解耦方法。     

支承磁悬浮轴承的径向磁流变阻尼器设计

转子振动时其频响函数是其刚度和阻尼的函数,调节合适的刚度和阻尼,可以抑制转子振动.针对磁悬浮轴承对转子振动抑制能力差的缺点,设计了一种径向磁流变阻尼器.用这种阻尼器支承的磁悬浮轴承转子系统,通过控制磁流变阻尼器线圈中的电流来改变整个转子系统的支承刚度和阻尼,抑制转子高速时的振动.采用ANSYS对整个支承系统的电磁场进行仿真,验证及改进所设计的磁流变阻尼器.     

磁悬浮系统机械耦合的研究

分析了磁悬浮系统的机械耦合问题，给出了磁悬浮系统在三维空间的机械耦合的计算方法，讨论了各参数对机械耦合的影响。在此基础上探讨了磁悬浮系统中传感器直接测量方式和差动测量方式对机械耦合的影响以及软件计算方法。     

磁悬浮转子系统中柔性转子建模与联合仿真

为了更准确反映磁悬浮转子系统中转子的运行状态,建立了磁悬浮转子系统机电模型,采用虚拟样机技术,提出并建立了柔性磁悬浮转子系统的联合仿真模型;利用SolidWorks建立了系统的三维CAD实体模型,用ANSYS进行有限元分析并生成模态中性文件,用Matlab建立控制系统模型,采用基于接口的方法在ADAMS与Matlab仿真环境下,建立了涉及多学科多领域的磁悬浮柔性转子系统的协同仿真模型,为磁悬浮柔性转子系统的研究和设计提供了一个有效的方法。     

基于DSP的磁悬浮轴承数字控制系统的研究与应用

介绍了磁悬浮轴承工作原理,并给出了其数学模型。以TMS320LF2407A为核心设计了磁悬浮轴承数字控制系统,并应用了变参数PID控制算法。实验结果表明,基于DSP的磁悬浮轴承数字控制系统具有稳定性好、控制精度高、响应快及噪声低等特点。