
磁軸承是一種應(yīng)用轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)、機(jī)械學(xué)、電工電子學(xué)、控制工程、磁性材料、測(cè)試技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理等綜合技術(shù),通過(guò)受控磁場(chǎng)力將轉(zhuǎn)子和軸承分開(kāi),實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)械接觸的新型高性能軸承??蓮V泛用于機(jī)械加工、渦輪機(jī)械、航空航天、真空技術(shù)、轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性辨識(shí)與測(cè)試等領(lǐng)域,被公認(rèn)為極有前途的新型軸承。
與傳統(tǒng)滾珠軸承、滑動(dòng)軸承以及油膜軸承相比,由于不存在機(jī)械接觸,磁軸承具有機(jī)械磨損小、能耗低、噪聲小、壽命長(zhǎng)、無(wú)需潤(rùn)滑、無(wú)油污染的特點(diǎn),特別適用高速、真空、超凈等特殊環(huán)境。轉(zhuǎn)子可以達(dá)到很高的運(yùn)轉(zhuǎn)速度,其轉(zhuǎn)速只受轉(zhuǎn)子材料強(qiáng)度的限制,功耗和噪聲極低,能適用于多種復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境。
磁力軸承的分類(lèi)方法頗多,按結(jié)構(gòu)可分為軸向型、徑向型和徑向止推型;按作用力可分為吸引式和排斥式;按接觸方式可分為完全非接觸型和部分接觸型;按電磁鐵類(lèi)型可分為超導(dǎo)式、交流控制式和直流控制式;
按照磁力的提供方式可分為如下三大類(lèi):
(1)有源磁軸承也稱(chēng)為主動(dòng)磁軸承,磁場(chǎng)是可控的,通過(guò)檢測(cè)被懸浮轉(zhuǎn)子的位置,由控制系統(tǒng)進(jìn)行主動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子懸?。?/span>
(2)無(wú)源磁軸承也稱(chēng)為被動(dòng)磁軸承,以永磁體或超導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)子部分自由度的支承;
(3)混合磁軸承(永磁偏置),其機(jī)械結(jié)構(gòu)中包含了電磁鐵和永磁體或超導(dǎo)體。
無(wú)源磁力軸承由永久磁鐵提供磁力,也稱(chēng)被動(dòng)磁力軸承,當(dāng)永久磁鐵和電磁鐵共同提供磁力時(shí)得到的軸承稱(chēng)混合磁力軸承;當(dāng)磁力軸承用作動(dòng)力吸振器時(shí),稱(chēng)之為電磁動(dòng)力吸振器。
磁軸承利用電磁鐵和鐵磁材料之間的吸力實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的無(wú)接觸懸浮,如果電磁鐵中通過(guò)的是恒定勵(lì)磁電流,則轉(zhuǎn)子屬于不穩(wěn)定系統(tǒng),微小的擾動(dòng)就能使轉(zhuǎn)子偏離平衡位置而無(wú)法復(fù)原,因此,必須對(duì)磁軸承施加主動(dòng)控制才能使轉(zhuǎn)子穩(wěn)定工作。