新型混合径向磁轴承结构及其磁力特性
轴向磁力轴承结构综述
轴向磁力轴承结构综述
方康平;胡业发;吴华春;李强;胡佳成
【期刊名称】《轴承》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】按照悬浮力的产生方式将轴向磁力轴承分为主动型、被动型和混合型,主动型的优点是能够产生可控电磁力,被动型的优点是结构简单,混合型兼顾了主动型和被动型的特点。
在研究同心单环结构的基础上,分析了具备冗余性的同心多环冗余结构及叠片式冗余结构,从电磁力角度看,整体式同心双环结构优于同心三环结构,叠片式六环结构优于叠片式四环结构和叠片式八环结构。
最后,对轴向磁力轴承在结构、控制及工业应用方面的发展前景进行了展望,轴向磁力轴承的结构应当朝着更具备冗余性和重构能力的方向优化。
【总页数】9页(P19-27)
【作者】方康平;胡业发;吴华春;李强;胡佳成
【作者单位】武汉理工大学机电工程学院;湖北省磁悬浮工程技术研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TH133.31;TH122
【相关文献】
1.轴向磁力轴承的结构优化设计
2.轴向放置轴向磁化的多个永磁环轴承轴向磁力研究
3.一种轴向磁力轴承定子结构参数的确定方法
4.飞轮系统轴向磁力轴承永磁体结构设计及优化
5.基于Ansoft飞轮轴向磁力轴承结构设计
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一种新型径向磁浮轴承结构设计与磁场计算
一种新型径向混合磁轴承
一种新型径向混合磁轴承
谢志意
【期刊名称】《机械工程师》
【年(卷),期】2005(000)005
【摘要】为简化径向磁轴承结构,降低成本,提出一种嵌入式永磁体产生偏置磁通,通电线圈产生控制磁通的径向混合磁轴承,说明了其结构,分析了悬浮力产生机理,并进行了有限元仿真分析,径向混合磁轴承在超高速精密数控机床、磁悬浮电机等领域具有广阔的应用前景.
【总页数】2页(P122-123)
【作者】谢志意
【作者单位】江苏大学,电气信息工程学院,江苏,镇江,212013
【正文语种】中文
【中图分类】TH133.3;TP391.9
【相关文献】
1.一种新型磁悬浮飞轮用永磁偏置径向磁轴承 [J], 房建成;杨磊;孙津济;韩邦成
2.一种磁悬浮飞轮用新型永磁偏置径向磁轴承 [J], 房建成;孙津济
3.一种新型结构的永磁偏置径向磁轴承 [J], 孙津济;房建成;王曦;杨磊;王春娥
4.一种新型异极径向混合磁轴承参数设计及性能分析 [J], 朱熀秋;邵嘉葳
5.新型混合径向磁轴承结构及其磁力特性 [J], 陈君辉;杨逢瑜;聂朝瑞;李正贵;杨军;王鹏雁
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一种径向磁轴承定子结构及磁悬浮结构
专利名称：一种径向磁轴承定子结构及磁悬浮结构专利类型：实用新型专利
发明人：袁仁桥,贺智威,刘东,鄢秋亮,刘恩洋
申请号：CN202121931574.2
申请日：20210817
公开号：CN215805768U
公开日：
20220211
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提供了一种径向磁轴承定子结构及磁悬浮结构，能够减少转子的摩擦，提高转子的使用寿命，该径向磁轴承定子结构包括座体，与主壳体一端连接，并与主壳体共同形成容纳转子一端的动作空间；用于通电后产生磁场力，使转子一端浮空的磁能组，设置在座体内；用于对处于磁能组中的转子状态进行检测，并生成检测结果发送到外部控制装置的检测组，与磁能组连接；该磁悬浮结构包括转子，还包括径向磁轴承定子结构，径向磁轴承定子结构相对设置在转子两端；本实用新型提出的径向磁轴承定子结构及磁悬浮结构通过径向磁轴承定子结构是转子浮空，避免与径向磁轴承定子结构的接触，进而避免了转子和径向磁轴承定子结构损坏问题的发生。
申请人：坎德拉(深圳)新能源科技有限公司
地址：518000 广东省深圳市南山区粤海街道深圳湾创业投资大厦36层3601
国籍：CN
代理机构：北京市浩东律师事务所
代理人：迟爽
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大承载轴向混合磁力轴承磁性能分析
大承载轴向混合磁力轴承磁性能分析大承载轴向混合磁力轴承是一种重要的机电一体化产品，其主要作用是在稳定高速旋转轴的同时，有效减少轴承的磨损和噪音产生。
其磁性能是影响其性能和寿命的重要因素，因此对其磁性能进行分析具有重要意义。
首先，大承载轴向混合磁力轴承的磁性能主要包括气隙磁场、磁力、励磁电流和磁滞损耗等。
其中，气隙磁场和磁路形式的设计可以有效降低轴承的功耗和噪音产生，从而提高机器的工作效率。
同时，磁力是轴承承受轴向负荷的主要支撑力，因此合理的磁力设计可以提高轴承的承载能力和寿命。
其次，励磁电流是影响大承载轴向混合磁力轴承性能和寿命的主要因素之一。
不同的励磁电流可以产生不同的磁场和磁力，从而影响轴承的工作状态和运行效果。
因此，在设计大承载轴向混合磁力轴承时需要根据不同工况选择合适的励磁电流，确保轴承的稳定运行和安全寿命。
最后，大承载轴向混合磁力轴承的磁滞损耗也是一个需要考虑的重要问题。
磁滞损耗会产生额外的热量，从而影响轴承的性能和寿命。
因此，在轴承设计过程中需要对磁滞损耗进行综合考虑，选择合适的磁路材料和磁场控制方法，以减少磁滞损耗对轴承的影响。
总之，大承载轴向混合磁力轴承的磁性能是其性能和寿命的重要因素，需要在设计和制造过程中综合考虑。
在实际应用中，需要根据不同工况和要求，优化磁场、磁力和励磁电流等参数，从而确保轴承的稳定运行和长期可靠性。
要进行大承载轴向混合磁力轴承磁性能的分析，需要收集相关数据，并进行分析。
以下是一些可能涉及到的数据和分析方法：1. 气隙磁场数据：可以使用磁场强度计或其他测试设备测量轴承内部的气隙磁场强度。
根据测试结果，可以分析不同励磁电流下的磁场变化趋势，并确定最佳气隙磁场强度的范围。
2. 磁力数据：磁力是轴承对轴向负荷支撑的重要因素，可以使用测力计测试不同励磁电流下的轴向口径承载力，从而分析磁力的变化趋势。
3. 励磁电流数据：不同励磁电流可以产生不同的磁场和磁力，可以使用电表等测试设备测量不同电流下的电压和电流值，并进行分析和比较。
新型轴径向混合磁通永磁电机
采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法，对电机的结构、电磁性能、热性能等 进行详细研究。
设计主要步骤与方法
电机结构设计
电磁设计
根据电机的使用环境和性能要求，设计电机 的结构，包括定子、转子、冷却系统等部分 。
根据设计目标，计算电机的电磁参数，如气 隙磁通密度、电负荷、磁负荷等，并分析电 机的电磁性能。
太阳能发电
在太阳能发电领域，新型轴径向混合磁通永磁电机的轻量化和高效性特点可以降的太阳能电池板结构，从而拓宽了其应用范围。
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意义
新型轴径向混合磁通永磁电机能够实现轴向和径向磁 通的同时作用，具有更高的磁通密度和更高的转矩密 度，从而具有更高的效率和更好的节能效果。同时， 该电机的结构简单、成本低、易于控制，能够广泛应 用于各种领域，如工业、交通、航空航天等。因此， 研究新型轴径向混合磁通永磁电机对于推动电机技术 的发展、促进节能减排、实现可持续发展具有重要意 义。
电机改进的策略与措施
策略
在保持电机性能稳定的前提下，通过对电机的结构、材料、工艺等方面的改进，实现电机的轻量化、 小型化和高效化。
措施
采用高强度、轻质的材料，优化电机结构，减少电机的体积和重量，提高电机的效率和功率密度。
电机优化与改进的结果与分析
结果
通过优化和改进，新型轴径向混合磁通永磁电机的性能得到了显著提升，电机的效率、功率密度和可靠性得到 了提高，同时电机的体积和成本得到了降低。
热设计
性能测试
考虑电机的发热问题，进行热分析，设计合 理的冷却系统，保证电机在高温环境下稳定 运行。
制作样机，进行性能测试，包括空载试验、 负载试验、效率试验等，验证电机的性能是 否达到设计要求。
基于精确磁路的新型混合型轴向-径向磁悬浮轴承研究
2021年3月电工技术学报Vol.36 No. 6 第36卷第6期TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Mar. 2021DOI: 10.19595/ki.1000-6753.tces.200029基于精确磁路的新型混合型轴向-径向磁悬浮轴承研究禹春敏1邓智泉1梅磊2庞古才3（1. 南京航空航天大学自动化学院南京 2111062. 南京工业大学电气工程与控制科学学院南京 2118163. 南京磁之汇电机有限公司南京 211106）摘要该文基于一种实心同极性轴向-径向磁悬浮轴承结构，其具有磁场分布均匀、轴向空间较小的优点。
针对该新型混合型轴向-径向磁悬浮轴承结构紧凑、磁场分布复杂等特点，结合有限元二维仿真结果，建立考虑漏磁的精确磁路模型。
根据磁路模型，计算该结构的气隙磁通密度、刚度和承载力，并与有限元仿真进行对比，仿真与计算结果基本一致。
实验结果表明转子能够在较高转速下实现稳定悬浮，验证了该结构的可行性。
关键词：混合型轴向-径向磁悬浮轴承等效磁路漏磁有限元中图分类号：TH133.3Research of New Hybrid Axial-Radial Magnetic Bearing Based onAccurate Magnetic CircuitYu Chunmin1 Deng Zhiquan1Mei Lei2 Pang Gucai3（1. College of Automation Engineering Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjing 211106 China2. College of Electrical Engineering and Control Science Nanjing Tech UniversityNanjing 211816 China3. Nangjing Inomag Motor Co. Ltd Nanjing 211106 China）Abstract This paper proposes a structure of solid homo-polar axial-radial magnetic bearing, which has the advantages of uniform magnetic field distribution and small axial space. Considering the characteristics of this new hybrid axial-radial magnetic bearing, such as compact structure and complex magnetic field distribution, an accurate magnetic circuit model considering magnetic flux leakage was established combined with the two-dimensional finite element simulation results. According to the magnetic circuit model, the magnetic density in air, stiffness and bearing capacity of the structure were calculated. The simulation results are basically consistent with the calculation results. It is shown that the rotor can achieve stable suspension at high speed, which verifies the feasibility of the structure.Keywords：Hybrid, axial-radial magnetic bearing, equivalent magnetic circuit, leakage magnetic field, finite element国家自然科学基金资助项目（51577087）。
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新型 混合径 向磁轴承 结构及其磁 力特性
陈君辉 ，杨逢 瑜 ，聂朝瑞 ，李正贵 ， 杨 军 ， 王鹏雁
（ 兰州理工大学 磁性 物理 与磁技 术研究 所 ，甘肃 兰州 ７０５） ３ ０ ０
摘要 ：针对 当前永磁偏置径 向磁轴承 的永磁 磁路的磁通 密度低 ， 力小 ， 磁 缺乏 自稳定的 问题 ， 出一种应用 于立式 提 轴流泵的新型混合径 向磁轴承结构． 应用分子 电流法及虚 位移定理建立新型 混合径 向磁轴承承 载力 的非线性模 型
ｗｉｈ ｐ ｒ ｎ ｎ ａ ｎ ｔｂａ ｕ ｈ ａ ｍ ａｌ ａ ｎ ｔ ｏ ｃ ，ｌｗ ａ ｎ ｔｃｆｕ ｅ ｓｔ ，ａ ｄ ｌｃ ｆｓ ｌ ｓａ ｔ ｅ ｍａ ｅ ｔｍ ｇ ｅ ｉｓｓ ｃ ｓｓ ｌ ｍ ｇ ｅｉ ｆ ｒ ｅ ｏ ｍ ｇ ｅｉ ｌ ｘ ｄ ｎ ｉｙ ｎ ａ ｋ ｏ ｅｆ ｔ— ｃ － ｂ ｌ ａ ｉｎ Ａ ｅ ｈ ｂ ｉ ａ ｉｌ ａ ｎ ｔｃｂ ａ ｉ ｇ ｓｒ ｃ ｕ ｅｆｒｖ ｒｉａ ｘ ａ ｌ ｗ ｕ ｐｗａ ｒ ｐ ｓ ｄ ｉｚｔ ． ｉ ｏ ｎ ｗ ｙ ｒｄ ｒ ｄａ ｇ ｅｉ ｅ ｒｎ ｔｕ ｔ ｒ ｏ ｅ ｔｃ ｌ ｉｌｆ ｍ ａ ｏ ｐ ｍ ｓｐ ｏ ｏ ｅ ．Ｔｈ ｅ
气隙增大时仍保持较好 的线性度 ， 当气隙减小 时呈现 一定的非线性特性． 而
关键词 ：混合径 向磁 轴承；磁力特性 ；Ｈ￣ｂｅ ａｈ阵列；自稳定 ；负刚度
中 图分 类 号 ： ｒ ｃ ｕ ｅ ａ ｄ ｍ ａ ｎ ｔｃ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｓ ｉ ｓ ｏ ｏ ｅ ｔ ｕ ｔ ｒ ｎ ｇ ｅ ｉ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉ ｔｃ ｆ ｎ ｖ ｌ ｈｙ ｉ ａ ｉ ｌｍ ａ ｅ ｉ ａ ｉ ｇ ｂｒ ｄ ｒ ｄ ａ ｇ ｔｃ ｂｅ ｒ ｎ ｎ
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第 ３ ８卷 第 ４ 期
２ １ 年 ８月 ０２
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文章编号 ：１ ７—１ ６ ２ １ ）４０ ３ －５ ６ ３５ ９ （０ ２ ０ —０ ９ ０
及其 线性化方程 ， 析得出新型径 向混合磁悬浮轴承在 径 向某个 自由度上 具有 自稳定 的特 点， 分 且永 磁轴承 可 以减 小系统总的位移负 刚度． 究结果表 明， 研 采用 Ｈａｂ ｃ ｌａｈ阵列结构 后， 混合磁 轴承 气隙 的磁 通 密得 到很 大提高． 电流
刚度 和位 移刚度与平衡 点的初始 电流及初始 间隙密切相 关 ， 在平衡 位置 附近 电流 刚度和 位移 刚度呈 线性变 化， 当
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ａｉ ｄ ａ ｏ ｒ ｂ ｅ ｈ ｅ ｍａ ｅ ｔｍａ ｎ ｔｃｃｒｕ ｔｏ ｖ ｉ ｂ ｅｍａ ｎ ｔｃｒ ｄａ ｅ ｒｎ ｓ ｍｅ ｔｓ ｍｅｐ ｏ ｌｍｓｉ ｔ ｅｐ ｒ ｎ ｎ ｇ ｅ ｉ ｉｃ ｉ ｆａ ａｌ ｌ ｇ ｅ ｉ ａ ｉｌ ａ ｉｇ ｎ ａ ｂ