主動(dòng)式磁懸浮技術(shù)

主動(dòng)磁懸浮系統(tǒng)由五部分組成：位置傳感器、執(zhí)行電磁鐵、被懸浮體、功率驅(qū)動(dòng)放大器、控制器。其具體的原理框圖如圖1所示。主動(dòng)磁懸浮系統(tǒng)的原理為：假設(shè)轉(zhuǎn)子在給定位置穩(wěn)定運(yùn)行，突然系統(tǒng)受到一個(gè)小的擾動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子偏移了給定位置。此時(shí)，位移傳感器檢測到轉(zhuǎn)子位移偏差并傳送給控制器?？刂破鲗?shù)字信號(hào)傳送給功率放大器使其原來的電流i0,經(jīng)過調(diào)節(jié)變?yōu)閕0±i(正負(fù)由轉(zhuǎn)子位移的偏差決定),從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子位移的閉環(huán)控制，使其復(fù)位、穩(wěn)定運(yùn)行。

采用閉環(huán)主動(dòng)控制方式使懸浮體的姿態(tài)、動(dòng)靜態(tài)特性等達(dá)到期望要求。即:連續(xù)地或斷續(xù)地測量懸浮體的位置，通過伺服裝置迅速地控制場力，使懸浮體相對(duì)其要求位置的偏移不超過應(yīng)許的范圍。

圖1主動(dòng)磁懸浮系統(tǒng)原理示意圖

主動(dòng)式磁懸浮軸承

主動(dòng)磁力軸承按控制方式的不同可分為電流控制和電壓控制，按支承方式的不同可分為徑向磁力軸承(圖2(a)),軸向磁力軸承 (圖2(b))。目前，在主動(dòng)磁力軸承中，應(yīng)用最廣泛的是直流控制型磁力軸承。由于主動(dòng)磁力軸承具有轉(zhuǎn)子位置、軸承剛度和阻尼可由控制系統(tǒng)確定等優(yōu)點(diǎn)，所以在磁懸浮應(yīng)用領(lǐng)域中，主動(dòng)磁力軸承得到了最為廣泛的應(yīng)用，而且主動(dòng)磁力軸承的研究一直是磁懸浮技術(shù)研究的重點(diǎn)。經(jīng)過多年的努力，其設(shè)計(jì)理論和方法已經(jīng)日趨成熟。 因此在磁懸浮軸承技術(shù)研究中，主動(dòng)式磁懸浮軸承的研究一直是研究的熱點(diǎn)，同時(shí)在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用最為廣泛。

（a）徑向磁懸浮軸承 （b）軸向磁懸浮軸承

圖2主動(dòng)式磁懸浮軸承