胡　磊，宗　鸣

(沈阳工业大学 电气工程学院，沈阳 110870)



磁悬浮轴承力
——电流/位移线性化策略研究综述

胡磊，宗鸣

(沈阳工业大学 电气工程学院，沈阳 110870)

摘要：分析了磁悬浮轴承电磁力与其电流和转子位移非线性关系产生的原因，结合国内外文献资料，主要从磁轴承偏置磁场以及本质非线性两方面对磁悬浮轴承力与电流及其位移关系线性化策略进行概述。

关键词：磁轴承；线性化；偏置磁场；综述

0引言

磁悬浮轴承是典型的机电一体化产品，由于其具有无接触、无需润滑和无磨损等优点，因此广泛用于真空和洁净环境系统、机械制造工具、医疗设备、透平机械和超导磁轴承等领域[1]。从1937年Kemper申请第一个用于新型交通工具的悬浮支撑专利开始，磁轴承研究成果无论在理论上还是在实验上都有很大的突破。磁轴承不同于传统轴承，它是用永磁体或通电线圈产生的磁场力将转子悬浮于空中，由于磁轴承的磁极以及转子在被磁场磁化的初始时刻是非线性的，且磁轴承的力与其电流以及位移都是二次方的关系，因此，磁轴承的线性化策略和方法一直是磁轴承研究领域的热点和难点。如何使磁轴承的电磁力与其电流和位移关系线性化，对于磁轴承数学模型的建立，乃至对于磁轴承转子精度的控制至关重要。

1非线性化产生的原因

原因一：如图1所示，铁芯磁化曲线在起始阶段是非线性的，该非线性的B-H关系将严重影响磁轴承在小电流时的控制精度[2]。……