磁懸浮功率放大器的研究和設(shè)計(jì).pdf

1、目前，磁懸浮軸承和磁懸浮列車是國內(nèi)外的一個(gè)研究熱點(diǎn)，而應(yīng)用最廣泛的是磁懸浮軸承。磁懸浮軸承是利用磁力作用將轉(zhuǎn)子懸浮于空中，然后將轉(zhuǎn)子以旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，使其繞特定軸線旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子與定子之間沒有機(jī)械接觸的一種新型、高性能軸承。 在五自由度磁懸浮軸承控制系統(tǒng)中，功率放大器是磁懸浮軸承控制系統(tǒng)中非常重要的一部分。電磁軸承系統(tǒng)在早期多采用線性功率放大器，由于線性功放的效率較低，現(xiàn)在電磁軸承系統(tǒng)中幾乎都采用效率高、動(dòng)態(tài)特性好的開關(guān)功率放大器。

2、 由于磁懸浮功率放大器的設(shè)計(jì)涉及到控制理論、電磁學(xué)、電子學(xué)，電力電子等方面的知識(shí)，且工況現(xiàn)場電磁干擾比較復(fù)雜，所以目前的功率放大器存在輸出電流紋波比較大，跟隨特性不夠理想和重復(fù)性不夠好等問題。 針對(duì)這些問題，本文設(shè)計(jì)了PWM型開關(guān)功率放大器。該功放采用集成PWM波產(chǎn)生芯片SG3524作為PWM波產(chǎn)生芯片，采用EXB841作為過流保護(hù)芯片。該設(shè)計(jì)電路簡單，穩(wěn)定可靠。并通過性能測試和實(shí)驗(yàn)分析，對(duì)其紋波、階躍響應(yīng)、輸入輸出特性和

3、耦合狀態(tài)下的線性度進(jìn)行研究和改進(jìn)。 為了便于研究，首先根據(jù)磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子支承特性，抽象出盤狀磁懸浮軸承支承結(jié)構(gòu)模型，分析盤狀磁懸浮軸承控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型；以往主電路的保護(hù)電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，在磁懸浮技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，易受外界干擾的影響而導(dǎo)致其穩(wěn)定性不夠，設(shè)計(jì)了基于EXB841的簡單易實(shí)現(xiàn)的保護(hù)電路，且?guī)н^流自鎖功能；本文對(duì)磁懸浮功率放大器的電磁兼容性進(jìn)行了分析，并提出了具體方案；由于磁懸浮功率放大器涉及到電磁學(xué)、控制理論和計(jì)算機(jī)科