
磁軸承是一種應用轉(zhuǎn)子動力學、機械學、電工電子學、控制工程、磁性材料、測試技術(shù)、數(shù)字信號處理等綜合技術(shù),通過受控磁場力將轉(zhuǎn)子和軸承分開,實現(xiàn)無機械接觸的新型高性能軸承??蓮V泛用于機械加工、渦輪機械、航空航天、真空技術(shù)、轉(zhuǎn)子動力學特性辨識與測試等領(lǐng)域,被公認為極有前途的新型軸承。
與傳統(tǒng)滾珠軸承、滑動軸承以及油膜軸承相比,由于不存在機械接觸,磁軸承具有機械磨損小、能耗低、噪聲小、壽命長、無需潤滑、無油污染的特點,特別適用高速、真空、超凈等特殊環(huán)境。轉(zhuǎn)子可以達到很高的運轉(zhuǎn)速度,其轉(zhuǎn)速只受轉(zhuǎn)子材料強度的限制,功耗和噪聲極低,能適用于多種復雜的應用環(huán)境。
磁力軸承的分類方法頗多,按結(jié)構(gòu)可分為軸向型、徑向型和徑向止推型;按作用力可分為吸引式和排斥式;按接觸方式可分為完全非接觸型和部分接觸型;按電磁鐵類型可分為超導式、交流控制式和直流控制式;
按照磁力的提供方式可分為如下三大類:
(1)有源磁軸承也稱為主動磁軸承,磁場是可控的,通過檢測被懸浮轉(zhuǎn)子的位置,由控制系統(tǒng)進行主動控制實現(xiàn)轉(zhuǎn)子懸?。?/span>
(2)無源磁軸承也稱為被動磁軸承,以永磁體或超導體實現(xiàn)對轉(zhuǎn)子部分自由度的支承;
(3)混合磁軸承(永磁偏置),其機械結(jié)構(gòu)中包含了電磁鐵和永磁體或超導體。
無源磁力軸承由永久磁鐵提供磁力,也稱被動磁力軸承,當永久磁鐵和電磁鐵共同提供磁力時得到的軸承稱混合磁力軸承;當磁力軸承用作動力吸振器時,稱之為電磁動力吸振器。
磁軸承利用電磁鐵和鐵磁材料之間的吸力實現(xiàn)轉(zhuǎn)子的無接觸懸浮,如果電磁鐵中通過的是恒定勵磁電流,則轉(zhuǎn)子屬于不穩(wěn)定系統(tǒng),微小的擾動就能使轉(zhuǎn)子偏離平衡位置而無法復原,因此,必須對磁軸承施加主動控制才能使轉(zhuǎn)子穩(wěn)定工作。