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  • 磁悬浮轴承

    磁悬浮轴承(Magnetic Bearing) 是利用磁力作用将转子悬浮于空中,使转子与定子之间没有机械接触。其原理是磁感应线与磁浮线成垂直,轴芯与磁浮线是平行的,所以转子的重量就固定在运转的轨道上,利用几乎是无负载的轴芯往反磁浮线方向顶撑,形成整个转子悬空,在固定运转轨道上。

    编辑摘要
    中文名: 磁悬浮轴承 英文名: Magnetic Bearing
    动力: 磁力作用 特点: 不存在机械接触
    适用: 高速、真空、超净等特殊环境 优点: 能耗低、噪声小、寿命长等

    目录

    简介/磁悬浮轴承 编辑

    磁悬浮轴承磁悬浮轴承
    与传统的滚珠轴承、滑动轴承以及油膜轴承相比,磁轴承不存在机械接触,转子可以运行到很高的转速,具有机械磨损小、能耗低、噪声小、寿命长、无需润滑、无油污染等优点,特别适用于高速、真空、超净等特殊环境中。磁悬浮事实上只是一种辅助功能,并非是独立的轴承形式,具体应用还得配合其它的轴承形式,例如磁悬浮+滚珠轴承、磁悬浮+含油轴承、磁悬浮+汽化轴承等等。这项技术并没有得到欧美国家的认可。

    原理/磁悬浮轴承 编辑

    磁悬浮系统磁悬浮系统
    图为一简单磁悬浮系统,它是由转子、传感器、控制器和执行器4部分组成,其中执行器包括电磁铁和功率放大器两部分。假设在参考位置上,转子受到一个向下的扰动,就会偏离其参考位置,这时传感器检测出转子偏离参考点的位移,作为控制器的微处理器将检测的位移变换成控制信号。

    然后功率放大器将这一控制信号转换成控制电流,控制电流在执行磁铁中产生磁力,从而驱动转子返回到原来平衡位置。因此,不论转子受到向下或向上的扰动,转子始终能处于稳定的平衡状态。

    优点/磁悬浮轴承 编辑

      与传统的滚珠轴承、含油轴承相比,磁轴承不存在机械接触,转子可以运行到很高的转速,具有机械磨损小、能耗低、噪声小、寿命长、无需润滑、无油污染等优点,特别适用于高速、真空、超净等特殊环境中。
    ⑴由于转子和定子之间没有机械接触,因此不存在磨损,不需要润滑,运行噪音小,允许转子高速、超高速旋转。
    ⑵磁悬浮轴承对于转子旋转只有很小的阻力,因此能量损耗很小,利于节能。国外将其用于制冷压缩机和通风鼓风机上,效率可提高10%以上。
    ⑶由于不存在机械磨损且无需要润滑,因此不存在由磨损颗粒和润滑剂引起的污染,适用于洁净度要求很高的应用场合,实现所谓绿色运行,同时消除了易燃润滑剂可能引起火灾的危险。
    ⑷可在恶劣的环境中使用,如很高或很低的温度、高真空、水下、腐蚀性流体等。
    ⑸通过精确控制可最大程度地减小由转子质量不平衡引起的转子跳动,减小转子在临界转速状态下引起的振动。
    ⑹可用以实时监测转子的振动、受力、位移等转子动力学参数,进而在设备出现问题造成损失前确定原因并保护设备,使设备有更多的正常工作时间。

    主要用途/磁悬浮轴承 编辑

    商品市场的发展越来越聚焦于高效、清洁、高性能和高可靠性,磁悬浮轴承的特点决定了这种轴承适用于各种各样的高性能电机、发电机、涡轮机等等,其应用领域正在迅速扩展,涵盖了从暖通空调行业到军事工业、航空航天工业等众多行业,以下试举几个现已在国外投入实际应用例子:
    ⑴ 高速电机
    ⑵ 航空航天和国防工业中的发动机、燃气轮机等
    ⑶ 可再生能源和可回收能源行业中的涡轮机
    ⑷ 暖通空调行业中的电机、压缩机等
    ⑸ 自来水和污水处理行业中的电机、、压缩机等
    ⑹ 石油天然气行业中的泵、压缩机、涡轮膨胀机、电动机等
    ⑺ 一般工业中的鼓风机、压缩机、泵、电机等
    以上各应用领域中,磁悬浮轴承满足了高速旋转的需要,并通过减小摩擦损失,提高率能量利用率,降低了维护费用和维护工作量。
    实际上,适宜于使用磁悬浮轴承的应用领域远不止这些,比如磁悬浮轴承还可应用于同位素分离高速离心机(转速达60000rpm以上)、飞轮储能装置、风力装置、机床高速电主轴等。其商业前景非常广阔。

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