恒流源偏置磁懸浮軸承的實現(xiàn)及功耗研究.pdf

1、本文以五自由度恒流源偏置磁懸浮軸承系統(tǒng)為研究對象，以實現(xiàn)靜態(tài)懸浮、動態(tài)旋轉(zhuǎn)和驗證低功耗性為目的。分析了工作原理，得到了不同線圈匝數(shù)下的電磁力、電流剛度和位移剛度;分析了磁懸浮軸承系統(tǒng)的功耗組成、產(chǎn)生機(jī)理和計算方法;計算了兩種磁懸浮軸承系統(tǒng)靜態(tài)懸浮時的功耗，結(jié)果表明:恒流源偏置磁懸浮軸承系統(tǒng)降低了約59％的靜態(tài)功耗;提出了一種選擇不同線徑組合降低銅耗的方法，并進(jìn)行了仿真。在五自由度恒流源偏置磁懸浮軸承系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對制作工藝和雙向功放做了

2、相應(yīng)的改進(jìn);進(jìn)行了靜態(tài)懸浮和動態(tài)旋轉(zhuǎn)試驗，實現(xiàn)了靜態(tài)懸浮和動態(tài)旋轉(zhuǎn)，懸浮性能良好;試驗測量了承載力，試驗結(jié)果與理論推導(dǎo)和有限元仿真基本一致。
　　對靜態(tài)功耗和動態(tài)功耗進(jìn)行了試驗研究。利用功率分析儀測量功率放大器的輸入、輸出功率，既得到了靜態(tài)功耗，又實現(xiàn)了開關(guān)損耗和銅耗的分離。試驗結(jié)果表明:在恒流源偏置磁懸浮軸承系統(tǒng)靜態(tài)功耗中，開關(guān)損耗約占40％、銅耗約占60％;由于減小了大量的開關(guān)損耗，恒流源偏置磁懸浮軸承相對于傳統(tǒng)主動磁懸浮軸承