永磁偏置径向磁轴承能量优化与实验

• 作者: 刘强 孙津济 樊亚洪 赵明师 郑世强 韩邦成
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 永磁偏置磁轴承 能量优化 等效磁路 有限元法 偏置磁通
• 年，卷（期）: 2019,（11）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 2420-2428
• 页数: 9页
• 分类号: TH133.3
• 字数: 5723字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20192711.2420

摘要

针对磁悬浮飞轮低功耗的要求,对一种经典永磁偏置径向磁轴承进行能量优化研究.介绍了磁轴承的磁路结构和工作原理,基于磁轴承电流刚度和位移刚度数学模型,提取出轴承能量优化因子σ.在此基础上,建立了磁轴承功耗的目标函数,并对磁轴承功耗进行优化,得到了最优功耗数学表达式及其对应的σ大小.通过有限元法对轴承功耗优化结果进行仿真验证,其结果与理论分析结果基本吻合.在此基础上,基于优化结果研制了一套磁轴承,并通过改进现有15 Nms磁悬浮飞轮进行功耗测试.结果表明:振幅为10μm时,单组绕组的最优功耗为0.87 W,与理论最优值0.79 W的最大误差为9％.该能量优化方法提高了磁轴承低功耗设计效率,对飞轮系统整体功耗优化具有重要意义.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	韩邦成	北京航空航天大学惯性技术重点实验室	66	708	16.0	23.0
2	郑世强	北京航空航天大学惯性技术重点实验室	25	171	9.0	12.0
3	樊亚洪	北京控制工程研究所空间智能控制技术重点实验室	21	63	5.0	6.0
4	刘强	北京石油化工学院精密电磁装备与先进测量技术研究所	21	102	6.0	9.0
5	孙津济	北京航空航天大学惯性技术重点实验室	15	223	8.0	14.0
6	赵明师	北京石油化工学院精密电磁装备与先进测量技术研究所	2	0	0.0	0.0