朱熀秋, 邵嘉葳

(江苏大学 电气信息工程学院，江苏 镇江 212013)

一种新型异极径向混合磁轴承参数设计及性能分析*

朱熀秋, 邵嘉葳

(江苏大学 电气信息工程学院，江苏 镇江 212013)

为了提高现有的径向混合磁轴承在单位体积内产生的悬浮力大小以及降低磁轴承制造成本，设计了一种新型异极径向混合磁轴承。与现有磁轴承相比，该磁轴承具有结构紧凑、体积小、单位承载力大和功耗低等特点。首先分析了该磁轴承工作原理，并运用经典的等效磁路法建立了数学模型。据此数学模型分析了该磁轴承的最大承载力，同时给出了磁轴承参数设计方法。然后采用有限元仿真分析的方法和稳定悬浮及扰动试验对该磁轴承的相关参数和性能进行了分析及试验验证。仿真和试验结果表明：该新型径向混合磁轴承可产生的悬浮力大，悬浮力与电流以及转子位移的线性程度高，可达到设计要求。

异极磁轴承；混合磁轴承；参数设计；电磁分析

0 引 言

磁轴承的工作原理是控制转子在整个轴承中所受到的电磁力,使转子在与定子间的气隙中达到悬浮的状态。因为整个转子在空中悬浮，与定子间无任何触碰，所以通常磁轴承都具有无损耗、高转速、高可控性、维护成本低等优势[1]。磁轴承的分类方式有很多种，按驱动电流的类型可分为直流式和交流式两种。一般常见的直流径向磁轴承都采用四磁极或八磁极机械结构，且同时径向的两个自由度的正方向和负方向分别需要有功率放大器对其进行驱动。……