大气隙混合磁悬浮轴承-转子系统耦合特性仿真分析

任茂发，郑　好，李博宇

(武汉理工大学机电工程学院，湖北武汉430070)



大气隙混合磁悬浮轴承-转子系统耦合特性仿真分析

任茂发，郑好，李博宇

(武汉理工大学机电工程学院，湖北武汉430070)

摘要：磁悬浮支承技术是利用可控电磁力使物体沿着一个方向或几个方向保持一定位置，从而使物体与基础之间无机械接触，根据磁力轴承工作原理，磁悬浮转子在实际工作时，在结构和控制系统中存在着多种耦合现象。介绍了大气隙混合磁悬浮轴承的结构以及这种轴承的工作特点与工作原理；建立其等效磁路模型；针对大气隙混合磁悬浮轴承结构，利用有限元软件分析其磁场耦合特性，以偏心距为变量，分析大气隙混合磁悬浮轴承-转子系统的力耦合与力矩耦合。结果表明：偏心距越大，耦合越强。

关键词:大气隙混合磁悬浮轴承耦合特性仿真

0引言

磁悬浮支承技术是利用可控电磁力使物体沿着一个方向或几个方向保持一定位置，从而使物体与基础之间无机械接触，它是集电磁学、控制工程、电子技术、信号处理、动力学、机械学为一体的典型的机电一体化技术[1]。

根据磁力轴承工作原理，磁悬浮转子在实际工作时，在结构和控制系统中存在着多种耦合现象。例如磁极之间的磁耦合、径向磁力轴承横截面内两个相互垂直方向的力耦合、转子前后径向磁力轴承之间的力矩耦合、径向磁力轴承与轴向磁力轴承的力矩耦合、位移传感器间的信号耦合、转矩耦合、控制与结构的耦合等[2]。……