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题名磁悬浮框架飞轮磁轴承技术研究与发展现状
被引量：14
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作者
刘强
赵明师
韩邦成
张激扬
孙津济
樊亚洪
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机构
北京石油化工学院精密电磁装备与先进测量技术研究所
北京航空航天大学惯性技术重点实验室
北京控制工程研究所空间智能控制技术重点实验室
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出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第11期1251-1261,共11页
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基金
北京市青年拔尖人才培养资助项目(2017000026833ZK22)
“十三五”时期北京市属高校高水平教师队伍建设支持计划(CIT&TCD201804034)
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文摘
对磁悬浮框架飞轮(MSGFW)和高精度磁轴承研究现状及其未来发展进行了详细阐述。根据转子悬浮力类型,将磁悬浮框架飞轮分为磁阻力构型、洛伦兹力构型和混合力构型,并结合三种构型论述了国内外框架飞轮的发展过程。在此基础上,对球面磁阻力磁轴承和洛伦兹力磁轴承进行了详细介绍,并结合磁路图分析其工作原理,比较了同类磁轴承的优劣。展望了磁悬浮框架飞轮与高精度磁轴承的未来发展方向,指出高动态响应检控共位平动球面磁阻力磁轴承,标准磁悬浮动量球和磁悬浮控制敏感球是磁悬浮框架飞轮的研究重点。
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关键词
磁悬浮框架飞轮(MSGFW)
惯性执行机构
磁轴承
磁阻力
洛伦兹力
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Keywords
Magnetically suspended gimballing flywheel(MSGFW)
Inertial actuator
Magnetic bearing
Magnetic resistance force
Lorentz force
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分类号
V249.1
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名磁悬浮微框架球形飞轮及其转子优化设计研究
被引量：2
- 2
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作者
刘强
胡灯亮
吴波
任元
王卫杰
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机构
北京石油化工学院精密电磁装备与先进测量技术研究所
北京石油化工学院磁悬浮轴承研发与精密制造中心
装备学院航天装备系
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出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第11期2280-2288,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(51405022)
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文摘
为了克服现有外转子方案因螺钉连接而增加转子系统不平衡量的缺点,提出一种内转子结构磁阻力-洛伦兹力混合力构型的磁悬浮微框架球形飞轮。介绍了飞轮结构和工作原理,分析了转子系统控制模型。研究结果表明,当转子质心、球心和检测中心重合时,可消除平动悬浮对径向偏转控制的干扰,简化控制器设计。在考虑转子最大等效应力、1阶共振频率、极地与赤道转动惯量比和极转动惯量的基础上,增加转子最大变形量和质心与球心偏差两个约束变量,并筛选高灵敏度参数作为优化设计变量,以转子质量最小为优化目标,对其进行多学科优化设计。优化结果表明:在满足设计要求的前提下,转子质量由5.600 kg减小为5.389 kg,减小了3.8%;此优化设计方法提高了飞轮转子设计效率,利于系统实现高控制力矩精度。
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关键词
兵器科学与技术
磁悬浮微框架球形飞轮
优化设计
控制器设计
灵敏度
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Keywords
ordnance science and technology
vernier gimballing magnetically suspended spherical flywheel
optimization design
controller design
sensitivity
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分类号
V249.122.2
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名新型球面隐式洛伦兹力偏转磁轴承优化设计
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作者
张志莲
王歧
尚雪
焦飞腾
史承泰
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机构
北京石油化工学院
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出处
《轴承》
北大核心
2025年第8期135-142,共8页
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文摘
针对传统磁悬浮框架飞轮用洛伦兹力偏转磁轴承存在轴/周向气隙磁密波动、偏转悬浮精度差以及偏转角度小的问题,基于轻量化需求,设计了一种球面结构的隐式洛伦兹力偏转磁轴承。通过有限元方法对比评估了新型磁悬浮轴承结构与传统磁悬浮轴承结构在气隙磁密分布方面的性能差异;结合洛伦兹力偏转磁轴承的结构与工作原理,利用等效磁路理论构建了其磁路模型,并进一步开展了相关磁路特性分析;以洛伦兹力磁轴承磁密强度和均匀度为目标,对球面隐式洛伦兹力偏转磁轴承进行优化设计,并根据优化结果进行仿真分析。结果表明:在满足框架飞轮偏转角度的需求下,隐式球面方案的轴向气隙磁密变化率为6.6%,相比于显式方案的23.7%降低了17.1%,保证了悬浮系统的稳定性和精度,所提方案的磁密质量比为1.355 T/kg,使磁轴承能够提供更高的轴向磁密强度和更好的周向均匀性,从而提高偏转力矩和悬浮精度。
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关键词
滑动轴承
磁力轴承
框架飞轮
洛伦兹力
有限元法
优化设计
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Keywords
plain bearing
magnetic bearing
framed flywheel
Lorentz force
finite element method
optimal design
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分类号
TH133.31
[机械工程—机械制造及自动化]
V448.2
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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