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恒流源偏置三相磁悬浮轴承研究
  • ISSN号:1003-8728
  • 期刊名称:《机械科学与技术》
  • 时间:0
  • 分类:TH133.3[机械工程—机械制造及自动化]
  • 作者机构:[1]南京航空航天大学机电学院,南京210016
  • 相关基金:国家“863”高科技项目(2006AA05Z205); 国家自然科学基金项目(50437010)资助
中文摘要:

六极结构恒流源偏置磁悬浮轴承是一种新颖结构,在定子磁极上有两套绕组,分别形成两对极偏置磁场与一对极控制磁场,根据无轴承电机原理,可产生可控悬浮力。笔者先采用等效磁路法,推导出该轴承在平衡位置附近的线性模型,并用有限元法进行了验证,对两个自由度上电流与位移之间的耦合进行分析,得到按矢量变换方式控制时,耦合较小的结论。然后,设计了一台实验样机,利用TI公司的VC33控制芯片,实现了两自由度静态悬浮,并对偏置磁场对悬浮性能的影响做了比较。最后,进行了动态激振实验。结果表明:三相磁悬浮轴承动态性能良好,适用于高速应用场合。

英文摘要:

The novel application of constant current source biased six-pole structure in a magnetic bearing is presented. This new structure has two windings,which form two antipodal bias magnetic fields and one antipodal controlling magnetic field respectively and can provide controllable suspension force on the basis of the theory of bearingless motor. First,a linear model of the bearing near the equilibrium position is built with equivalent magnetic circuit method and validated by using finite element method. After analyzing the coupling between the current and displacement with two degrees of freedom,the conclusion is given that the coupling is relatively small while using vector transformation control. Then,an experimental prototype is implemented on which the static levitation is realized by using the control chip VC33. The comparison of suspension performances with different bias magnetic field is also made. Finally,we carry out the dynamic exciting experiment which testifies that three-phase constant current source biased magnetic bearing can meet the need of high-speed applications.

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期刊信息
  • 《机械科学与技术》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:
  • 主办单位:西北工业大学
  • 主编:姜澄宇
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  • 邮编:710072
  • 邮箱:mst@Nwpu.edu.cn
  • 电话:029-88493054 88460226
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-8728
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1114/TH
  • 邮发代号:52-193
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  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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