非对称轴向磁悬浮轴承的结构设计和数值模拟

• 作者: 张舒月 刘芳 秦海玲 李青 伍继浩
• 来源期刊: 低温与超导
• 关键词: 冷压缩机 轴向磁悬浮轴承 结构设计 模型校核 数值计算
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 所属期刊栏目: 低温技术|Cryogenics
• 页码范围: 12-17,35
• 页数: 7页
• 分类号: TK05
• 语种: 中文
• DOI: 10.16711/j.1001-7100.2020.10.003

摘要

磁悬浮冷压缩机作为2K超流氦低温制冷系统的核心部件,工作于低温低压环境,转子转速高达50 000 rpm.轴向磁悬浮轴承是为立式冷压缩机转子提供重力支撑及控制轴向定位的重要研究部件.基于冷压缩机的支撑需求,为得出更加合理的静态工作点设置,提出“上大下小”非对称形式的轴向磁轴承结构设计方法;并采用ANSYS Electronics Desktop数值模拟气隙磁场特性.计算结果表明,在偏置电流1.5A的激励下,上、下磁轴承的磁通密度分别为0.42 T和0.31 T;在最大电流4.5A作用下,承载力为721N;电磁场和电磁力的模型近似解和数值解在静态工作点附近的误差分别限制在4％和5％以内,满足设计需求,验证了设计的合理性.