基于磁路分析的轴向混合磁轴承径向承载力解析计算.PDFVIP

20 12 年 5 月 电 工 技 术 学 报 Vol.27 No. 5 第 27 卷第 5 期 TRAN SACTION S OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY May 20 12 基于磁路分析的轴向混合磁轴承径向承载力解 析计算 张云鹏 刘淑琴 李红伟 范友鹏 （山东大学电气工程学院 济南 25006 1） 摘要 研究轴向混合磁轴承实现五自由度悬浮时， 要计算径向承载力与磁轴承结构参数 以及永磁体参数之间的关系。为了解决轴向混合磁轴承缺乏径向承载力解析数学模型的问题， 该文在分析轴向混合磁轴承磁路以及各部分磁导的基础上，结合稀土永磁体的工作特性，用虚 位移法得出了轴向混合磁轴承的径向承载力解析数学模型。模型表明，在小径向位移时，该型 的混合磁轴承径向承载力随着径向位移增加而增加，近似线性关系，径向承载力和刚度随轴向 气隙增大而减小 ；磁轴承径向承载力随永磁体的有效长度增加呈现先增大后趋近饱和。利用有 限元方法对径向承载力进行仿真计算，仿真结果与模型计算结果基本吻合。 关键词：混合磁轴承 电磁力 径向承载力 磁路分析 虚位移法 有限元方法 中图分类号：TM 153 Calculation of Radial Electromagnetic Force of Axial Hybrid Magnetic Bearing Based on Magnetic Circuit Analysis Zhang Yunp eng 1 L iu Shuqin L i H ongwei Fan Youp eng （Shandong University Jinan 25006 1 China ） Abstract In studying axial hybrid magnetic bearing (HMB) for suspension in five degree of freedom (DOF), the relationship between radial electromagnetic force and magnetic bearing structural parameters and permanent magnet parameters should be calculated. In order to overcome the lack of analytical calculation model for radial electromagnet force of axial HMB, based on magnetic circuit analysis and calculation of magnetic conductance for each parts, the analytical calculation model for radial electromagnet force of axial HMB is proposed in this paper . The analytical formulation of radial electromagnetic force is derived by using virtual displacement method and demagnetization characteristics of the rare earth permanent magnet . It is found that the radial electromagnetic force incre