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浅谈磁悬浮轴承在航天领域的应用
2020-11-21 10:09:43 分类:陌贝视角
摘要:磁悬浮轴承是一类常见的机械电子产品,由转子一轴承、传感器、功率放大器和控制器等部件组成。它借助电磁力使轴承稳定地悬浮起来,且轴心位置能够由控制系统实现控制。考虑到它的优良特性,如无接触、无摩擦、不需要润滑和使用期限长等,使之得到学术界和工程界的普遍关注。


   磁悬浮轴承是一类常见的机械电子产品,由转子一轴承、传感器、功率放大器和控制器等部件组成。它借助电磁力使轴承稳定地悬浮起来,且轴心位置能够由控制系统实现控制。考虑到它的优良特性,如无接触、无摩擦、不需要润滑和使用期限长等,使之得到学术界和工程界的普遍关注。当前,航空航天工业也已然成为磁悬浮轴承使用的关键领域之一。磁悬浮轴承可进一步提高航空航天技术的现代化水平,这也是国防现代化的标志之一。


磁悬浮轴承的结构图


   磁悬浮轴承按照产生磁力的原理能够分成永磁型、电磁型与混合型;从控制角度来说,能够分成被动型和主动型。考虑到磁力的特性,磁轴承的负刚度系数决定了其本质不稳定的特征,故此为了实现磁轴承的稳定地运行,一定要实现有效的主动控制。通常在航空航天领域中使用主动控制型磁轴承(即ActiveMagneticBearing,AMB)或永磁电磁混合型磁轴承。

   当前,在航空航天工业领域中磁悬浮轴承的使用能够分成两个方向


航空航天工业中的磁悬浮轴承


   (1)航空航天工业中的加工设备,如高速铣削和高速磨削机床主轴;

   (2)使用于机载设备,如各种风泵,各种惯性飞轮、能量储存飞轮、姿态控制飞轮各种定位系统,驱动机械装置和航空发动机主轴的支承等;

   磁悬浮轴承具备传统轴承无可比拟的巨大优越性,它在未来的发展中必定会以强大的生命力逐渐取代传统轴承。与此同时磁悬浮轴承在航空航天领域中的使用也越来越普遍,它不仅能大幅提升设备的稳定性、可靠性和使用期限,提升航空航天技术的现代化水平和国防现代化水平,还能够产生巨大的经济效益和社会效益。针对于磁悬浮轴承的进一步研究和使用符合社会发展的趋势,具备深远的历史意义。

   本文由陌贝网小锴整理编辑


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