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在磁悬浮轴承技术领域所存在的问题

发布时间:2021-04-26来源:/点击:63

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  在磁悬浮轴承技术领域,目前亟待解决磁悬浮转子动力学、高温磁悬浮技术、微功率磁浮轴承技术、冗余容错技术和磁悬浮智能支承技术等关键技术。

  (1)磁悬浮转子动力学

  轴承的转子动力学问题解决得好坏,直接影响到控制系统设计的优劣。然而磁浮轴承的支承与传统轴承有很大的区别,带有反馈控制回路的轴承不能在动力学分新计算当中简单地假设为具有定值的刚度和阻尼系统。此外,为了在使用轴承时减小涡轮损耗,转子上采用了大量的叠片结构形式,这些需要对磁悬浮轴承支承的转子进行复杂,更精准的动力学分析。

  (2)高温磁悬浮技术

  在特殊应用场合,如高温轴承系统,提高其可靠性、模拟真实环境试验验证,突破高温轴承的核心技术,并掌握设计方法与制造工艺。不论是轴承还是位移传感器,都需要高温绝缘线。目前,国际上是用陶瓷绝缘线来绕制磁悬浮轴承的励磁线圈和位移传感器的测量线圈,较高工作温度为1000℃,这种绝缘线的绝缘层是厚度为微米级的绝缘肉瓷,较大不足是在绕制线圈和工作过程中绝缘层容易损坏。我国目前尚未掌握生产这种绝缘线的技术,尚不能生产这种高温绝缘线。

  (3)微功率磁悬浮轴承技术

  植入式人工心脏泵是磁悬浮心脏泵的发展趋势,但是由于完全植入人体,因此需要系统保持功耗较低,利用水磁磁通提供偏置力,利用电磁力作为控制力,控制器、功率放大器、累动电机等的功耗都需要降低才能使其真正走向应用。

  (4)冗余容错技术

  若轴承在部分功能部件故障时依然能容错运行,继续提供期望的支承力而保持转子系统的稳定性,将是一种切实有效的提高轴承可靠性的方法。因此,当局部测控或结构件出现故障时,针对含冗余支承结构磁悬浮轴承系统失效状态特征提取,以及针对该失效特征的沉余支承重构准则、重构过程中的控制策略等关键技术问题,建立适应复杂失效工况的轴承冗余支承重构控制模型,并提出相应控制策略,提高轴承在复杂工况下的可靠性与使用寿命。

  (5)磁悬浮智能支承技术

  轴承系统性能的好坏直接决定着高端装备的在役功能,在复杂的极端环境下,轴承面临着负载突变、非线性扰动、温升、重载、基础柔性等一系列复杂状况,其支承磁场必然存在着多维时变性,这是常规轴承面临的现象;那么轴承系统支承特性的变化对高端设备性能如何产生影响?如何与载荷特性匹配?如何解决这样一个高阶非线性、强合、多输入一多输出的复杂非线性控制间问题?这就需要掌磁悬浮轴承系统的支承特性,研究磁悬浮智能支承技术。

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文章内容来源于磁悬浮轴承厂家:/home-info-fid-41-pid-46.html

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