永磁偏置混合式磁軸承及其控制方法的研究.pdf

1、微型燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)系統(tǒng)是目前分布式供電系統(tǒng)中的重要研究方向之一，由微型燃?xì)廨啓C(jī)直接驅(qū)動同軸連接的高速發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)速通常在每分鐘幾萬轉(zhuǎn)到十幾萬轉(zhuǎn)之間，常規(guī)的機(jī)械軸承難以適應(yīng)如此高的運轉(zhuǎn)速度，磁懸浮軸承是一種能適應(yīng)這種高速運轉(zhuǎn)的理想支撐設(shè)備之一。永磁偏置磁懸浮軸承采用永磁體產(chǎn)生的偏置磁場替代主動式磁懸浮軸承中的偏置電流，從而減小了磁懸浮軸承的功率消耗。本文對永磁偏置磁懸浮軸承及其控制方法作了深入的研究。主要工作有： 提出一種永磁偏置徑、

2、軸向一體化的磁懸浮軸承新結(jié)構(gòu)，建立基于SIMULINK的考慮鐵心磁飽和影響的永磁偏置磁懸浮軸承電磁力模型，分析轉(zhuǎn)子偏心情況下偏置磁通和電磁力的變化規(guī)律，為控制系統(tǒng)設(shè)計提供了依據(jù)。 分析電渦流傳感器同時存在變距離、變面積兩種測量方式時，不同材料對電渦流傳感器輸出特性的影響，建立了電渦流傳感器在這種測量方式下的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出轉(zhuǎn)子徑、軸向位移解算方法。針對永磁偏置磁軸承四磁極的結(jié)構(gòu)特點，采用徑向放置的電渦流傳感器，實現(xiàn)轉(zhuǎn)子徑、軸向位

3、移的一體化測量。實驗結(jié)果證明了該方法的可行性。 提出一種采用斬波器調(diào)節(jié)線性功率放大器電源的新型功率放大器，使其不僅具有線性功率放大器電流波紋小、響應(yīng)速度快的優(yōu)點，同時又降低了功率放大器的損耗。仿真研究表明，與線性功率放大器相比，該種新型功率放大器具有較高的動態(tài)響應(yīng)速度和較低的穩(wěn)態(tài)功率損耗。該功率放大器的可行性得到了實驗驗證。 分析了永磁偏置徑向磁軸承兩自由度之間電磁力耦合的原因，推導(dǎo)出考慮耦合影響的徑向電磁力數(shù)學(xué)模型。提