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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：11
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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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题名新型微框架磁悬浮飞轮用洛伦兹力磁轴承
被引量：8
- 2
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作者
刘强
赵勇
曹建树
任元
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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
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期481-489,共9页
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基金
国家自然科学基金(51405022)
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文摘
针对微框架磁悬浮飞轮用磁阻力磁轴承存在偏转负力矩和洛伦兹力磁轴承气隙磁密均匀性较差的缺点,提出了一种基于球形转子的微框架磁悬浮飞轮,介绍了其结构、工作原理和洛伦兹力磁轴承方案。采用等效磁路法建立了洛伦兹力磁轴承磁路数学模型,得到了其径向偏转力矩和轴向平动悬浮力。利用电磁场数值分析法,对三种洛伦兹力磁轴承方案的磁密和磁通进行比较分析,得到了最优的球面梯形磁钢方案。在此基础上,结合15Nms微框架磁悬浮飞轮技术指标,对磁轴承进行了详细实例设计。根据设计结果研制了一台微框架磁悬浮飞轮,并利用线性磁密霍尔对磁轴承气隙磁密进行动态测试。测试结果与优化结果一致,对微框架磁悬浮飞轮系统整体设计具有重要意义。
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关键词
磁悬浮飞轮
磁轴承
微框架
洛伦兹力
等效磁路法
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Keywords
Magnetically suspended flywheel
Magnetic bearing
Vernier gimballing
Lorentz force
Equivalent magnetic circuit method
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分类号
V488.2
[航空宇航科学技术]
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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
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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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