（北京化工大学机电工程学院）

0 引言

磁力轴承是集电磁学、转子动力学与控制科学为一体的产物，通过改变输入电流的大小和角度产生用来抵消转子因不平衡产生的干扰力，同时体现了磁能和机械能之间的转化。磁力轴承就是利用电磁力具有可控制性这一优势，应用于振动控制和在线检测等领域[1]。针对离心压缩机会产生不同形式的流体激振力，由此使转子产生相应的振动[2]，电磁轴承的应用可以高效快速地对该振动进行调控。磁力轴承的定子和转子采用了硅钢片材料，该材料具有非线性的磁导率，会在工作时达到磁饱和、并出现漏磁、磁路耦合以及涡流损耗等现象，这些损耗将会以热量的形式散发到环境中，从而极大地降低了磁力轴承的工作效率。因此对磁力轴承的电磁场以及温度场进行理论、仿真和实验的研究很有意义。

工业的飞速发展，推动了电磁控制在压缩机转子振动稳定性方向的深入研究，利用电磁进行控制的需求也越来越大。研究人员利用磁力轴承的支撑特性在鼓风机、脉冲电源系统、控制器以及空心轴和离心叶轮的转子系统中都有了应用[3-6]，通过优化设计极大地提高了工作效率。而对电磁结构优化和由损耗产生的温升变化也有不少研究。学者研究出了多种结构优化的方法：电磁力与磁通密度的变化规律、单位长度的最大承受能力以及体积最小等优化原则[7-8]。Gerhard Schweitzerh等人对磁力轴承的机械结构、轴承中的损耗等做了详细的介绍，并且提出了可以降低损耗的方法[9-10]。……