文献综述
文 献 综 述1. 单定子同极性永磁偏置径向磁轴承的设计课题背景与意义伴随着现代航空业的发展需求,高速电动机以其体积小、重量轻等特点,在提升航空航天器的工作性能方面具有极其重要的意义,因而高速电动机的研究与发展迅速,同时民用工业领域对高速电动机的需求也日趋广泛,这也使磁轴承技术得到了广泛的应用,但作为高速电动机中的重要组成部分其需要具有体积小、功耗低的特点。
永磁偏置磁轴承利用永磁体提供偏置磁场,控制绕组只提供平衡负载和外界干扰的动磁场,控制绕组的匝数大大减小,缩小了磁轴承的体积,减轻了磁轴承重量,减少了功率损耗,提高了轴承的空间利用率和磁电效率,使其在储能飞轮、动量飞轮及高速电动机等领域具有广泛的应用前景。
磁轴承利用电磁力将定、转子分离,使机电系统高速稳定运行。
根据不同的应用场合,磁轴承具有不同特点:应用于电主轴、高速机床的磁轴承需要较高的可靠性、较快的力响应速度;应用于飞轮储能的磁轴承需要高力密度、低待机损耗;应用于卫星动量轮和陀螺仪的磁轴承需要轴向长度短、空间利用率高、待机损耗低;应用于移动平台的磁轴承特别需要考虑磁轴承结构坚固、抗干扰冲击,能应对复杂工况。
目前应用于飞轮储能、卫星动量轮的径向磁轴承多为混合励磁式(永磁偏置),以同极式居多。
但同极式结构的径向磁轴承由于轴向磁通的存在,必然导致其轴向长度长,不利于提高转子的临界转速。
纯电励磁式径向磁轴承虽然能够满足轴向扁平的要求,但由于本身铜耗相对偏高,不符合储能系统低待机损耗的要求。
而异极式混合励磁径向磁轴承轴向长度短,损耗适中,是储能系统支承高速转子的优良选择。
2. 单定子同极性永磁偏置径向磁轴承的设计研究课题的国内外研究现状的介绍以及应用2.1各方法的原理2.1.1永磁偏置径向磁轴承工作原理 图1 永磁偏置径向磁轴承磁路永磁偏置径向磁轴承磁路图如图所示。
