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磁悬浮轴承基础理论研究现状与分析(一)

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2019.07.17
信息摘要:
1937年肯珀(Kemer)申请了磁悬浮技术的专利,是第一个具有实用价值的磁悬浮技术构想。自此之后,磁悬浮技术的研究成为多国关注的热点。随着…
1937年肯珀( Kemper)申请了磁悬浮技术的专利,是第一个具有实用价值的磁悬浮技
术构想。自此之后,磁悬浮技术的研究成为多国关注的热点。随着材料科学、电子科学、控
制理论、转子动力学等技术的发展,磁悬浮轴承的基础理论研究得到「不断的完善
目前,在国外在该领域研究比较活跃的科研院校有瑞士联邦理工学院,美国的弗吉尼亚
大学、马里兰大学、伯克利大学、奥斯丁得州大学,日本的东京大学和千叶大学等。在企业方
面,国际上比较著名的磁悬浮轴承设计和制造公司有:法国的S2M公司(已被SKF收购)
瑞士的 MECOS和IBAG公司、加拿大的 REVOLVE公司、德国的 LEVITEC公司、芬兰的
HIGH SPEED公司、俄罗斯的OKBM、美国的NASA和日本的精工等
在国内,科研院校中目前有清华大学、南京航空航天大学、武汉理工大学、西安交通大
学、山东大学、上海大学、国防科技大学和深圳大学等高校在进行磁悬浮轴承的研究。其中,
清华大学主要进行磁悬浮轴承在高温气冷堆中的应用等研究;武汉理工大学研究重点是磁
悬浮高速硬盘的关键技术;南京航空航天大学开展了对民用和航空用磁悬浮轴承各项关键
技术的研究和开发,对磁悬浮轴承用电涡流传感器、控制器、功率放大器、无轴承水磁电机
混合磁悬浮轴承进行了研究。上海大学主要进行磁悬浮高速电主轴及智能磁悬浮轴承的研
究,其余各个学校也都有各自的研究重点。另外,西安交通大学虞烈、武汉理工大学的胡业
发先后出版了《可控磁悬浮转子系统磁悬浮轴承的基础理论与应用》两本书籍,为国内的
磁悬浮轴承的研究提供了系统的理论基础。下面按照磁悬浮轴承的几个主要组成,分别介
绍相关基础理论及研究现状
(1)控制器技术
控制器的发展经历了模拟控制器和数字控制器两个阶段。模拟控制器采用硬件电路来
实现逻辑控制,其特点是响应快,但是参数调整困难,不能根据控制算法灵活地改变硬件结
构。数字控制器采用满足实时控制速度要求的数字信号处理器(DSP)或者其他高速数字处
理器件,执行控制算法的实现。数字控制器设计灵活性大,可以通过编程实现多种控制算
法。目前,数字控制器已经完全取代模拟控制器得到了广泛的应用。
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