电磁推力支承系统结构参数设计.pdfVIP

维普资讯 第31卷第12期 西 安 交 通 大 学 学 报 Vo1．31N912 1997年12月 JOURNALOFXI，ANJIAOTONGUNIVERSITY Dec．1997 ①10o一 电磁推力支承系统结构参数设计的研究 · 江大川 刘淑琴 虞 烈 王世琥 弋}{一 (西安交通大学．710049，西安) 摘要 电磁支承系统结构参数的正确设计，是保证其悬浮支承能力厦稳定可靠运行 的前提．以来导弹参数洲试平台中所采用的电磁推力支承系统为侧— 系统结构设计 的主要公式进行了详细的推导，解决丁设计中存在的主要 问题，其中包括系统姑构型 式的选择，电磁铁静态工作点的确定，偏磁电流、控制 电流厦启浮电流的计算，线圈发 热爰温升枝掇等．文章还同时培出了有关电磁推力支承系统结构参数的具体工程设 计步骤，具有一定的实际指导意义． 为主动式和被动式两类．由于主动式磁支承具有无接麓、无摩损、阻尼小及寿命长等优点，因而 具有一般传统支承无法 比拟的优越性，它是 目前唯一投人实用的可 以实施主动控制的支承系 统． 电磁支承系统是集机械学、控制工程、电磁学等于一体的最具代表性的机电一体化产品之 一 ，其结构参数的设计是保证其正常工作的重要前提．从 目前的情况看，商品化的电磁支承系 统多用于轻载的工作环境下 ，但对于重载且控制精度很高的电磁支承系统 的研究与应用 尚少． 本文 以某导弹参数测试平台中所采用的高精度重载 电磁推力支承系统为倒 ，对其结构参数设 计进行了研究井给出了具体的设计步骤 ，以期使读者对电磁支承系统的实际工程设计能有一 个清晰且全面的了解． 1 电磁推力支承系统的工作原理 从结构上讲 ，电磁推力支承系统主要由推力盘、电磁铁、控制系统、功率放大器及传感器组 成．推力盘是由具有 良好导磁性能和机械性能的铁磁材料制成 ，如 电工纯铁和 A3号钢等．控 制系统通常采用传统的PID控制或基于现代控制理论的模槠控制、滑模控制及 日 控制等．功 收判 日期t1996—1l-l8． 江大川 男，1963年8月生 ，工程与科学研究院润滑理论及轴承研究所．博士后 维普资讯 第 12期 江大川等 电磁推力支承幕坑结构●敷设计 的研究 率放大器主要 由三极管功放和开关功放组 电破性 成，用于提供系统所需的激磁电流 ，传感器 一 般采用 的是非接触式 电涡流位移传感 器．[～。] 根据 电磁支承系统承担的静、动态载 荷的不 同，电磁支承系统可分为双边差动 工作式和单边工作式两种．对于导弹参数 测试平 台，电磁推力支承系统主要承载的 是平台及试件 自重 ，属于静态载荷，而其动 态载荷相对较小 ，所以我们采用 的是单边 图 1 电磁推力支垂系统