为了提高空间用磁悬浮飞轮输出偏转力矩的能力和精度,提出一种利用轴向力控制转子径向偏转的五自由度永磁偏置磁轴承(permanent-magnet-biased magnetic bearing withfive degrees of freedom,5-DOF-PMB),有效减小了飞轮体积和转子轴向...为了提高空间用磁悬浮飞轮输出偏转力矩的能力和精度,提出一种利用轴向力控制转子径向偏转的五自由度永磁偏置磁轴承(permanent-magnet-biased magnetic bearing withfive degrees of freedom,5-DOF-PMB),有效减小了飞轮体积和转子轴向长度,提高了系统的集成度,改善了转子系统的固有模态和稳定性。有限元仿真表明,按照角动量为15 N?m?s飞轮的要求设计的轴向力偏转5-DOF-PMB可同时满足各自由度负载的要求。为了提高转子径向大偏移时主动振动的控制精度,进一步对轴向力偏转5-DOF-PMB径向通道进行了磁路解耦设计。等效磁路分析与有限元仿真表明,经磁路解耦的5-DOF-PMB径向通道间磁路耦合程度削弱了2个数量级。最后从等效磁路和结构设计角度,对永磁偏置磁轴承的磁路解耦设计方法进行了归纳和总结。展开更多
针对高速电机和飞轮储能系统等对空间利用率要求较高的场合,提出一种新型异极径向混合磁轴承(heteropolar radial hybrid magnetic bearing,HRHMB).首先,建立该磁轴承的等效磁路模型,通过解析磁场得出其电流刚度、位移刚度及电磁力,并...针对高速电机和飞轮储能系统等对空间利用率要求较高的场合,提出一种新型异极径向混合磁轴承(heteropolar radial hybrid magnetic bearing,HRHMB).首先,建立该磁轴承的等效磁路模型,通过解析磁场得出其电流刚度、位移刚度及电磁力,并通过有限元仿真验证其有效性;然后,在相同约束条件下与传统偏置磁轴承进行对比,分析磁轴承的刚度特性和空间利用率;最后,通过有限元仿真研究新型磁轴承径向两自由度间的电磁力耦合,并与传统磁轴承进行对比.研究结果表明:在相同承载力等约束条件下,该新型磁轴承的体积仅为传统磁轴承的0.87倍,其电磁力在控制电流和转子位移影响下的相对误差值为6.5%,而传统磁轴承的电磁力相对误差为13.6%,表明新型磁轴承径向两自由度的电磁力耦合小于传统磁轴承,解耦效果良好.展开更多
文摘为了提高空间用磁悬浮飞轮输出偏转力矩的能力和精度,提出一种利用轴向力控制转子径向偏转的五自由度永磁偏置磁轴承(permanent-magnet-biased magnetic bearing withfive degrees of freedom,5-DOF-PMB),有效减小了飞轮体积和转子轴向长度,提高了系统的集成度,改善了转子系统的固有模态和稳定性。有限元仿真表明,按照角动量为15 N?m?s飞轮的要求设计的轴向力偏转5-DOF-PMB可同时满足各自由度负载的要求。为了提高转子径向大偏移时主动振动的控制精度,进一步对轴向力偏转5-DOF-PMB径向通道进行了磁路解耦设计。等效磁路分析与有限元仿真表明,经磁路解耦的5-DOF-PMB径向通道间磁路耦合程度削弱了2个数量级。最后从等效磁路和结构设计角度,对永磁偏置磁轴承的磁路解耦设计方法进行了归纳和总结。
文摘针对高速电机和飞轮储能系统等对空间利用率要求较高的场合,提出一种新型异极径向混合磁轴承(heteropolar radial hybrid magnetic bearing,HRHMB).首先,建立该磁轴承的等效磁路模型,通过解析磁场得出其电流刚度、位移刚度及电磁力,并通过有限元仿真验证其有效性;然后,在相同约束条件下与传统偏置磁轴承进行对比,分析磁轴承的刚度特性和空间利用率;最后,通过有限元仿真研究新型磁轴承径向两自由度间的电磁力耦合,并与传统磁轴承进行对比.研究结果表明:在相同承载力等约束条件下,该新型磁轴承的体积仅为传统磁轴承的0.87倍,其电磁力在控制电流和转子位移影响下的相对误差值为6.5%,而传统磁轴承的电磁力相对误差为13.6%,表明新型磁轴承径向两自由度的电磁力耦合小于传统磁轴承,解耦效果良好.
