一、什么是電磁軸承?
電磁軸承,利用電場力、磁場力使軸懸浮的滑動(dòng)軸承。
電磁軸承的原理與磁懸浮列車類似。磁懸浮列車是一種現(xiàn)代高科技軌道交通工具,它通過電磁力實(shí)現(xiàn)列車與軌道之間的無接觸的懸浮和導(dǎo)向,再利用直線電機(jī)產(chǎn)生的電磁力牽引列車運(yùn)行,減少了摩擦力。
電磁軸承通過位置傳感器檢測軸的位置偏差信號,將信號送到控制器,通過功率放大器來控制電磁鐵的電流,從而產(chǎn)生電磁力的變化使主軸懸浮于規(guī)定的位置。
二、電磁軸承的優(yōu)缺點(diǎn)
電磁軸承的優(yōu)點(diǎn):
1)轉(zhuǎn)速高
電磁軸承允許轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn),其轉(zhuǎn)速主要受材料強(qiáng)度的限制,可以在超臨界,每分鐘數(shù)十萬轉(zhuǎn)的工況下工作,而且轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)精度已經(jīng)達(dá)到微米級甚至更高,這是普通機(jī)械軸承遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到的轉(zhuǎn)速和精度。
2)功耗低
由于電磁軸承沒有機(jī)械接觸,幾乎沒有摩擦力,克服摩擦力的功耗很低。在轉(zhuǎn)速為10000 r/min時(shí),其功耗只有機(jī)械軸承的15%左右。
3)維護(hù)成本低、壽命長
由于電磁軸承無接觸、無磨損,對運(yùn)動(dòng)表面之間無接觸,不產(chǎn)生機(jī)械摩擦和接觸疲勞,解決了機(jī)械部件損耗和壽命問題,而且電子元器件的可靠性在很大程度上高于傳統(tǒng)的機(jī)械零部件。
4)無需潤滑
電磁軸承不需要潤滑,省掉了潤滑系統(tǒng)等裝置,即節(jié)省了空間又不存在潤滑系統(tǒng)對環(huán)境的污染問題。
5)能在真空中和很寬的溫度范圍內(nèi)工作,結(jié)構(gòu)可多樣化。
電磁軸承的缺點(diǎn)和難點(diǎn):
1)靜電軸承需要很大的電場強(qiáng)度,應(yīng)用受到限制。
2)控制器是關(guān)鍵,如何設(shè)計(jì)一個(gè)結(jié)構(gòu)簡單、性能良好、調(diào)試方便的控制器是技術(shù)的難點(diǎn)。
3)如何評估加工制造誤差對電磁控制的影響也是個(gè)難點(diǎn)。
4)如何控制轉(zhuǎn)子的失穩(wěn),需要進(jìn)一步的研究和應(yīng)用中得到經(jīng)驗(yàn)。
三、電磁軸承的應(yīng)用
目前,電磁軸承已經(jīng)廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域,如超高速列車、超高速離心機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)、空間飛行器的角動(dòng)量飛輪、流量計(jì)、密度計(jì)、功率表、真空泵、精密穩(wěn)流器和陀螺儀等。
來源:華圖教育
(版權(quán)歸原作者或機(jī)構(gòu)所有)