基于气隙磁通边缘效应的轴向混合磁轴承承载力解析计算-电机与控制学报.PDF

18 9 Vol. 18 No. 9 第 卷 第 期 电 机 与 控 制 学 报 2014 9 Electri c Machines and Control Sep． 2014 年 月 基于气隙磁通边缘效应的轴向混合磁轴承 承载力解析计算 1 ，2 1 1 1 张云鹏 ， 薛博文 ， 刘淑琴 ， 李红伟 (1． 山 ， 250061 ; 东大学电气工程学院 山东济南 2． ， 250061) 山东大学电网智能化调度与控制教育部重点实验室 山东济南 : ， 摘 要 为了研究单自由度轴向混合磁轴承轴向主动悬浮和径向被动悬浮的特性 对提出了基于气 隙磁通边缘效应的磁轴承承载力解析计算方法。首先建立了轴向混合磁轴承基于气隙磁通边缘效 应 ， ， ， ， 的磁路模型 利用分割磁场法推导各部分磁通管的磁导 根据其串并联关系 得到磁路的总磁导 ， 由虚位移法推导了轴向力和径向力的解析表达 得到了轴向力 与径向力随轴向气隙和径向位移的 ， ， 变化关系 并分析了轴向力与径向力的耦合特性 为磁悬浮系统轴向和径向的解耦控制提供了理论 。 ， 。 依据 利用有限元方法对轴向力和径向力进行仿真计算 仿真结果与模型计算结果基本吻合 : ; ; ; ; 关键词 混合磁轴承 磁通边缘效应 磁路理论 虚位移法 有限元仿真 中图分类号:TM 14 文献标志码:A 文章编号:1007－ 449X (2014)09－ 0054－ 06 Calculation of electromagnetic force of axial hybrid magnetic bearing based on fringe effect of magnetic flux