衔铁倾斜对磁悬浮隔振器电磁力影响研究.pdfVIP

衔铁倾斜对磁悬浮 隔振器 电磁力影响研究冰 口 朱 良 口 张锦光 武汉理工大学 机 电工程学院 武汉 430070 摘 要 ：磁悬浮主动 隔振器通过调节电流来控制 电磁力。由于衔铁支撑刚度的不足导致隔振器的衔铁发生倾斜而影 响 电磁力的大小 ，从而对 隔振系统的控制精度也会产生很大的影响 。应用衔铁倾斜对 电磁力影响的原理 ．采用ANSYS分 析 了衔铁倾斜对磁通密度 的影 响。 关键词 ：磁悬浮隔振器 电磁力 衔铁倾斜 中图分类号：TH133 文献标识码：A 文章编号：1000—4998(2011)09—0045—03 随着 机器 向高速 、大 功 率 、轻 型化 的发 展 ，振 动 噪 声 的问题 也 变得更 加 突 出 ，振动 噪声 已经变 成 了衡 量 机械 产 品性 能 的重 要 指标 。为 了减 少振 动 和噪声 ，隔振 技术 在工 程领 域得 到 了广 泛 应用 。传 统 的被 动 隔振 技 术是仅 仅 依靠 惯性 、弹簧 和 阻尼 元件 的作 用 来减 少 高 频 振 动 ，但 是对 低 频振 动 的隔离效 果 并不 理想 。伴 随着 控 制技 术 和计 算机 技术 的发展 ，主动 控 制 已经成 功应 用 于航 天 航空 、土 木建 筑 、机 电产 品和 交通 运输 工 程振 动控 制 等领 域 _1]。主动 控 制 可 以改变 隔振 器 的刚度 和 阻尼 ，从 而得 到更好 的隔振效 果 。 主动控 制技 术 可 以分 为 隔振控 制 、主动式 动 力 吸 电磁 力 同时作 用 于质 量 m 和基 础上 ， 是激振 力 ， 振 控制 和 阻振控 制 等 。主 动 隔振 系统 由传 感器 、控制 是被 隔振 对 象 的位移 。 器 、作 动器 组成 。传 感 器将 采集 的信号传输 给 控 制器 ， 单 自由度 主 动 隔振系 统 的动力 学方 程 为 ： 通 过控 制器 控 制作 动器 来产 生 力 。控 制器 和作 动 器是 ，，+c+ =一 +Fo (1) 主动 控 制 系 统 的两 个 关 键 要 素 ，主 动 控 制 技 术 包 括 传递 到基 础 的作 用力 为 ： PID控 制 、自适 应 控 制 、模 糊 控 制 、神经 网络 等 控 制 方 FT-= —c~-kx (2) 法 {23。作 动器 能够 直 接 提 供 作 用 力 和 力矩 并加 在 受控 一 般 而 言 ，隔振 的 目标 是减 3--4~递 到基 础 的作 用 对 象上 ，常 见 的作 动 器 有 电磁式 、电动式和 压 电式 、伺 力 。磁悬浮 隔振器根据改变 电流值来 改变 电磁力 服 液压 式 、伺 服气 动 式等 。磁 悬 浮隔振 器作 为一种新 型 以达 到 隔振 的效果 。而 衔铁 的倾 斜会 影 响 电磁力 的 的主 动 隔振 技 术得 到 了大 量 的研 究 【，]，文 献 [7]研 究 大小 ，对 主动 控制 效果 有 影 响 ，因此本 文 理论 上研 究 了 了轴 向磁力 轴承 中推 力 盘与 转子 轴线 不 垂 直对 电磁 力 衔铁倾 斜 对 电磁力 的影 响 。 的影 响 。本 文设计 了一种 磁悬 浮 隔振器 ，但 是在 实 际应 2 电磁力的分析 用 中 。由于衔 铁 的支撑 刚度 不 足 。会导 致 隔振 器 的衔 铁 发生倾 斜 ，会 影 响 电磁 力 的大 小 ，从 而对 隔振 系 统 的控 2．1 磁 悬 浮 隔振 器 结 构 制精 度产 生影 响 。介 绍 主动隔振 系统原 理 ，从 理 论上 分 磁 悬 浮 隔振 器 的作 用 力 由 E型 电磁 铁 吸 引衔 析 了衔 铁倾 斜 对 电磁 力 的影 响 ，并应 用 ANSYS分析 了 铁 产 生 ，电磁铁 对衔 铁 只产 生单方 向的 电磁力 。文 中采 衔 铁倾 斜对