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主动磁轴承(AMB)的研讨会免费下载PPT
磁轴承是使用磁悬浮的支撑载荷。例如,磁轴承支撑移动机械而没有物理接触,它们可以浮动旋转轴并允许在没有摩擦或磨损的情况下允许相对运动。在主动磁轴承(AMB)中,通过一个或多个对照环实现稳定的平衡。使用控制回路保持轴和轴承之间的间隙与无源轴承区分开了主动磁轴承(AMB)。它们在这种工业应用中作为发电,石油精炼,机床操作和天然气管道提供服务。
典型的AMB系统图在上图中示出。除了控制器之外,一般控制系统还包括传感器,A / D和D / A转换和功率放大器。转子沿着轴中的一个轴的位移被位置传感器检测并转换成标准电压的信号。然后与设置值进行比较,错误信号进入控制器。在A / D转换之后,控制器根据给定调节规则(控制算法)来处理该数字信号,并产生当前设置的信号。在D / A转换之后,该电流信号进入功率放大器,其功能是在控制器设置的电流水平处保持电磁绕组中的电流值。因此,如果转子留下其中心
位置,控制系统将改变电磁铁电流,以便分别改变其吸引力,并将转子绘制回其平衡位置。
系统组件
磁性轴承
径向和轴向磁轴承位于发电机中。为了减少产品的范围,用于发电机转子和涡轮压缩机转子的磁轴承根据操作条件的发电机转子负载设计为统一尺寸。
径向轴承径向间隙为0.15mm,考虑压缩机定子和刀片之间的间隙为0.4mm,以保护压缩机。
位置传感器
径向和轴向的转子位移由位于感应类型的位置传感器监测。传感器由位于定子上的敏感元件和位于敏感元件前方的转子上的作用元件组成。敏感元件是具有24个极的环形磁路,其中每个6个极被分组以检测X和Y方向上的径向位移。在这种设计中,可以容易地实现一种用于传感器信号的2/3冗余工作模式。作用元件是由层压铁磁钢制成的延伸部,该钢固定在涡轮机轴上。定子周边周围的绕组分布到平均值和
平滑测量值。这种传感器具有良好的敏感性,不小于10mV /μm,分辨率至少为1μm。其截止频率足够高(> 5kHz),可以忽略操作频率的相位滞后。传感器调制器之后的电压信号可以在没有明显衰减的情况下转移超过200米。
控制器
控制器以及所有的外围设备,包括A / D,D / A,网卡等,是标准工业类型,通常选择为高速数字信号处理(DSP)计算机,具有良好的稳定性和优异硬实时中断处理能力。例如,TI 6713的新DSP产品具有1350 MFLOPS的强大浮点操作,可作为控制器的理想微型处理器采用。A / D转换器具有10个通道,具有500K / s速率和16位精度,而D / A转换器具有5个具有1ms / s速率的通道和14位通道
精确。
AMB.的优势
- 消除泄漏,闪光,污染物
- 直接驱动,直接耦合机(无齿轮箱)
- 准确,动态控制转子位置和稳定性
- 通过更紧凑的设计,较短的轴和轴承跨度以及多个轴承系统的可能性,改善转子动态性能。
- 轴和轴承之间的机械接触。
- 磨损率很低。
- 轴承中的低功耗。
- 没有润滑剂。
- 高速旋转。
- 可能需要调节轴和轴承之间的位置。
- 不平衡补偿。
- 能够在真空中在真空中进行广泛的温度,以侵略性
- 环境等
- 低振动。
应用程序
磁性轴承优势包括非常低且可预测的摩擦,能够在没有润滑和真空中的情况下运行。磁性轴承通常用于电力公用设施的瓦特小时米,以测量家用功耗。磁轴承也用于高精度仪器,并在真空中支持设备,例如在飞轮储能系统中。真空中的飞轮具有非常低的风盘损失,但由于润滑性差,常规轴承通常在真空中快速失效。磁轴承也用于支持Maglev培训,以通过消除物理接触表面来获得低噪音和平滑的骑行。缺点包括高成本,尺寸相对较大。
磁轴承允许无联系浮动。这提供了许多有趣的优势。磁性轴承不需要润滑,它们允许高负荷的高圆周速度,它们不会遭受摩擦或磨损,因此它们提供几乎无限的寿命,而无需维护。
此外,可以调制轴承力,用于补偿不平衡力,或用于故意激发振动。由于这些优点,它们在旋转机械领域的越来越多的商业高性能应用中使用。其中包括超高真空泵,罐装管道压缩机和扩展器,高速铣削和磨削主轴,用于储能的飞轮,空间导航,旋转主轴和其他陀螺仪。








