自90年代以來,磁懸浮技術開始應用在軸承上,帶來的無接觸、無摩擦、壽命長、不用潤滑以及高精度等特殊的優點。與傳統的滾動軸承、滑動軸承以及油膜軸承相比,磁懸浮軸承不存在機械接觸,轉子可以運行到很高的轉速,具有無磨損、能耗低、噪音小、壽命長、無須潤滑、無油污染等優點。特别适用于高速、真空、超淨等環境中。
磁懸浮軸承技術主要應用于高速離心式壓縮機,離心式壓縮機轉速需要很高,傳統離心機為達到高轉速,不僅需要龐大的高精度齒輪傳動裝置,而且還需要複雜的油潤滑系統、油密封系統等等。采用磁懸浮高速電機完美的避開了這些不利因素,通過永磁與電磁相結合的磁懸浮技術,能夠使離心機轉軸處于一個較為完美的浮空狀态。
磁懸浮制冷離心壓縮機是首先發展起來的,2003年,全球首台磁懸浮壓縮機誕生,2009年,國内第一台磁懸浮離心鼓風機面世。
磁懸浮軸承就是依靠磁力,讓物體懸浮的一種技術,通過電磁鐵的電磁力作用,将轉子保持在預定的位置上。傳感器發現轉子位置偏下,就加大上部磁力,讓轉子回到正常位置。
磁懸浮軸承的原理是:
定⼦内⾯開槽繞線,把定⼦做成電磁體,轉⼦的外表⾯開槽嵌有永磁鐵⽚;當轉⼦轉動時,定⼦和轉⼦的磁斥⼒讓轉⼦懸浮起來;為了讓轉⼦穩定懸浮,定⼦中裝有檢測轉⼦位置和速度的傳感器,如果轉⼦受到擾動,傳感器将檢測到的信号傳給控制器,控制信号會讓功率放⼤器産⽣控制電流,控制電流⼜去控制磁⼒,這樣就可以讓轉⼦穩定地保持在平衡位置上了。
軸承控制器是磁懸浮軸承的核心:
這⾥,位置傳感器⽤于檢測轉⼦的偏移情況,速度傳感器⽤于檢測轉⼦的運動速度;控制器是個整個磁懸浮軸承的核⼼, 其性能決定了磁懸浮軸承的好壞, 其作⽤是對傳感器檢測到的位置偏差信号進⾏适度的運算, 使得轉⼦有⾼精度的定位,在外⼒的⼲擾作⽤下能通過迅速⽽恰當的電流變化使轉⼦回到基準位置;功率放⼤器的作⽤是向電磁鐵提供産⽣電磁⼒所需的電流。顯然,這是⼀個智能化的機電耦合系統,沒有計算機的發展就不會有磁懸浮軸承。
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