永磁推力轴承承载能力的计算

根据等效磁荷理论,建立了圆环型永磁推力轴承的承载力数学模型.在钕铁硼永磁合金轴承上的实验,证实了模型的科学合理性.通过对模型参数的无量纲化处理,给出了便于工程设计的承载力简捷计算公式及相应的无量纲参数表.

船用永磁推力轴承轴向承载特性研究

永磁轴承悬浮时的受力,与磁轴承的结构及永磁体材料参数有关。为了解决永磁轴承在大承载力工况时的应用,本文在已有的简单永磁轴承结构基础上,结合永磁体工作特性,针对一种新的径向磁化永磁推力轴承,使用虚位移法及线性叠加原理,得出了新型永磁推力轴承的数学解析模型。模型表明,在小间隙工况下,轴向承载力随气隙的增大而减小;间隙固定时,轴向承载力随轴向位移增加先增大后减小,存在最大承载力。利用有限元法对轴向磁力进行仿真计算,仿真结果与解析结果基本吻合。

高功率密度船用永磁推力轴承及承载特性研究

针对船舶推进系统动力装备的迫切应用需求,提出了一种多层嵌套型船用永磁推力轴承,基于ANSYS Workbench对其承载特性进行了研究。结果表明:多层嵌套型永磁推力轴承具有较高的磁场利用率,能够解决现有永磁推力轴承轴向位移大、结构尺寸大、承载能力弱等突出问题。探索了一种八层嵌套五极交叉堆叠的磁路结构,并采用了模块化的结构设计思想,设计了1 000 kN级船用永磁推力轴承,为高功率密度船用永磁推力轴承设计提供了参考。

磁动压混合推力轴承的研究

提出了一种利用磁场力辅助流体动压轴承工作的磁动压混合推力轴承。这种轴承在机器起动和停车阶段,依靠磁场力支承转子系统,当机器达到一定转速后,主要由动压油膜承受轴上载荷,从而克服了流体动压轴承在此阶段出现混合摩擦的问题。研究了这种混合推力轴承承载能力的数学模型,计算了磁轴承的承载能力。设计制造了试验装置并对这种轴承在不同气隙和转速下的性能进行了试验测试。结果表明这种磁动压混合的工作原理是可行的,可以改善流体动压轴承的工作性能。

Estimation of optimum operating point for thrust magnetic bearing with solid magnet

A carrying capacity-temperature rise analysis model has been established for analysis of the carrying capacity, temperature rise and carrying capacity-temperature rise characteristic of a thrust magnetic bearing with solid magnet. The results indicate that there must be an optimal operating point for the thrust magnetic bearing with solid magnet. The main factors having effect on carrying capacity-temperature rise include static gap and/or ampere-turns. With proper static gap chosen, the bearing can be run near the optimal operating point by adjhusting ampere-turns, thereby optimizing the bearing properties.