多导轨永磁悬浮系统的磁路设计与分析

为了解决空间相机内部支承相框中承受竖向载荷的机械轴承与导轨间存在较大摩擦与磨损,严重影响空间相机使用寿命的问题,提出一种多导轨永磁悬浮系统;通过2款电磁场仿真软件Maxwell与MagNet相结合的方式对系统进行静态、动态磁场仿真,并对影响该系统磁路、悬浮力以及磁感应强度分布的因素进行分析.结果表明:在永磁体阵列总长相...     

低噪声凸轮机构

本文提出的低噪声凸轮机构，是把稀土永磁材料装在凸轮和杠杆一端，利用永磁材料的同极排斥原理，产生磁悬浮力，使凸轮和杠杆之间不接触，或者在正压力非常小的条件下接触，达到缓和接击力，进行降噪和减振，性能测度表明，降噪效果显著。     

低噪声凸轮机构

本文提出的低噪声凸轮机构,是把稀土永磁材料装在凸轮和杠杆一端,利用永磁材料的同极排斥原理,产生磁悬浮力,使凸轮和杠杆之间不接触,或者在正压力非常小的条件下接触,达到缓和撞击力,进行降噪和减振。性能测试表明,降噪效果显著。     

磁悬浮列车让你"飞"起来

磁悬浮列车是一种采用无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统的磁悬浮高速列车系统。它保留了轨道、道岔和车辆转向架及悬挂系统等许多传统机车车辆的特点，但利用磁的基本原理悬浮在导轨上来代替旧的钢轮和轨道列车，因此从根本上克服了传统列车轮轨粘着限制、机械噪声和磨损等问题，时速可达到500公里以上。     

二维高精度磁悬浮定位平台的研究

为了解决传统精密机械支承平台由于传动副的间隙、摩擦以及传动杆件弹性变形等引起的运动与定位误差问题,研制了具有“近零摩擦”运动副的高精度磁悬浮二维定位平台样机．该定位平台采用两层结构,最大行程500mm,每层平台均采用结构相同的6对电磁铁,并以四角磁悬浮支承和侧向平动控制的方式置于导轨之上来实现平台的磁悬浮运动．通过设计磁悬浮平台的受力结构,获得了对平台垂直、水平方向的解耦控制方案．根据电磁轴承系统的数学模型分析,设计并开发了二维电磁悬浮平台和控制系统,使用dSPACE数字控制平台和模拟控制手段,实现了电磁悬浮平台在比例、积分和微分（PID）控制下的5自由度静态稳定悬浮．试验结果表明,悬浮精度达到了10μm,因而有希望成为新一代半导体制造中的高精度定位平台．     

磁悬浮球体磁阻电机的三维磁场分析

磁悬浮球体磁阻电机的磁场分析计算是比较复杂的问题,因为其定、转子结构和磁场分布呈现三维性.通过三维磁场数值计算,对磁悬浮球体磁阻电机的磁分布进行分析,绘制出电机定子在不同电流下定子凸极与转子凸极不同位置的磁通密度分布曲线.     

混合磁悬浮水轮发电机组转子承重系统可行性分析

为了验证混合磁悬浮水轮发电机组转子承重系统设计的可行性和模型的正确性,利用陕西安康水电站水轮发电机组的实际数据以及永磁悬浮装置和电磁悬浮装置数学模型对混合磁悬浮承重系统进行计算分析,并建立了混合磁悬浮承重系统参数计算优化的Excel计算表,利用该表动态地分析了数学模型各参数变化对磁悬浮力计算结果的影响,实现了结构参数的整体优化.该优化计算数据与传统推力轴承支承方式的比较分析结果表明,混合磁悬浮承重系统可大大减小水轮发电机组轴承的摩擦和损耗,提高水轮发电机组的效率,有效地延长水轮发电机组转子承重系统的使用寿命.     

基于三维磁场分析建立电磁铁等效磁路的研究

以工程实际中应用广泛的典型拍合式电磁铁为研究对象，进行三维磁场有限元分析，并通过实验验证分析结果，以分析得到的电磁铁空间磁场分布为依据，建立起电磁铁的等效磁路．结果表明，该等效磁路兼具传统磁路计算快捷和直接磁场计算精度高的特点，大大地提高了磁路计算的精度，可以用于建立其他结构型式电磁铁的精确等效磁路．     

一般载荷作用下滚动直线导轨副的刚度计算

推导了在一般载荷作用下滚上线导轨受力变形的基本方程，进行了数值计算，并与实验结果进行了比较，基于最大接触应力的判据，提出滚动直线导轨额定静力矩的基本定义，并计算了几种产品的额定静力矩。     

磁悬浮长大干线车站设计的探讨

在综合考虑磁悬浮长大干线特点基础上,参考高速铁路车站的类型特点,根据磁悬浮线路特点和在长大干线上磁悬浮列车的运行特点,从磁悬浮车站的分类、站型设计和站场相关参数的计算等方面探讨了磁悬浮长大干线车站的设计.     

永磁悬浮带式输送机侧向力与跑偏问题

针对永磁悬浮带式输送机侧向稳定性问题,对平型、V型及槽型三种悬浮支撑结构进行研究。建立了三种悬浮系统的三维简化模型。基于FEM(finite element method)对悬浮力和侧向力进行有限元解析。结果表明,槽型结构承载能力和侧向防跑偏综合性能最好。将不同气隙情况下槽型结构侧向受力等效为磁力弹簧,拟合得到磁力弹簧动态载荷和刚度表达式,完成非线性弹簧一阻尼振动系统仿真。槽型结构悬浮系统在非平衡位置开始运动,在平衡位置附近振动,振幅逐渐减小,最终达到侧向平衡。结果表明,槽型永磁悬浮装置具有侧向自动回正调整功能。为永磁悬浮带式输送机结构设计及参数选择提供了参考。     

轮毂电机驱动电动汽车机电耦合垂向动力学特性

电动车用轮毂电机受路面激励和车重的双重作用,定转子相对偏心进而产生不平衡磁拉力,其垂向分量与车辆悬架系统的垂向振动相耦合,影响电动汽车的平顺性、舒适性等性能。针对这一机电耦合问题,以一台永磁式轮毂电机为研究对象,利用磁场叠加法获得负载气隙磁密分布,引入复数相对磁导和偏心磁导修正系数,建立考虑定子开槽效应的电机偏心磁场和不平衡磁拉力解析模型,并通过有限元仿真和样机试验验证了解析模型的有效性。根据悬架系统的垂向振动与电机偏心不平衡磁拉力的实时耦合关系,利用拉格朗日法求解车辆动力学方程,建立1/4车身垂向耦合振动模型。以轮毂电机定子垂向振动加速度、车身垂向振动加速度、悬架动挠度和轮胎动载荷为主要指标,研究机电耦合效应对车辆垂向动力学特性的影响,揭示不平衡磁拉力输出特性与车辆动力学响应之间的机电耦合机理。研究结果表明,机电耦合效应使电动汽车的平顺性、操稳性和安全性等性能总体下降。     

磁力负刚度弹簧的汽车悬架非线性特性分析

为了提升汽车被动悬架隔振性能,利用永磁铁间异性相吸的特性,构建了一种用于在汽车悬架中产生负刚度的磁力弹簧。提出了将磁力弹簧增设于汽车被动悬架的隔振器内构成磁力悬架。依据被动悬架相关参数对磁力弹簧的材料、尺寸方面进行了分析选定。同时利用MATLAB/Simulink建立了汽车1/4磁力悬架模型,通过与普通悬架进行对比,分析了磁力悬架在时域、频域下的非线性特性及其传递函数和共振特性。结果表明：在保证系统总刚度大于零的前提下,磁力弹簧的非线性特性能够缩小悬架共振区间,增加悬架隔振效果。且随着非线性程度加深,隔振性能呈非线性增加。     

基于随机线性二次最优的磁悬浮控制系统

分析电磁型（EMS）磁悬浮列车悬浮系统结构特性的基础上,建立了单磁铁磁悬浮系统的数学模型。采用随机线性二次最优的控制策略设计系统控制器,研究了在不同性能指标加权阵的情况下,该磁悬浮控制系统对具有初始磁间隙和受到外力干扰后磁间隙随时间变化的控制效果,并给出仿真结果,为磁悬浮控制系统的设计提供参考。     

微电子领域磁悬浮进给机构设计

设计了一种集磁悬浮技术和线性驱动技术为一体的微电子设备用进给机构。此机构采用直线同步电机，对悬浮的平台进给机构提供驱动力，实现了平台进给机构在水平和垂直两方向的无接触支撑和导向。文中对磁悬浮平台进给机构产生的悬浮力和直线电机产生的推力进行了分析计算。此进给机构具有响应速度快、刚度高以及定位精确的特点，能够满足微电子设备高精度、高效率和超洁净加工的需要。     

典型受载铁磁构件的数值模拟和磁特性

研究了铁磁构件在受载状态下表面产生漏磁的磁记忆现象,对含小孔平板进行了有限元分析,实测了受拉伸载荷时的漏磁场值.结果表明,应力集中对构件的磁特性有显著影响,在应力引起的小范围塑性变形区域存在有效的磁记忆信号,采用磁记忆方法对设备承载铁磁构件由应力集中造成的早期损伤进行检测是可行的.     

三自由度混合磁悬浮轴承耦合特性

介绍了三自由度永磁和励磁混合磁轴承基本结构和悬浮力产生的工作原理；用等效磁路法对永磁和励磁混合磁轴承的磁路进行了分析，得出了悬浮力数学表达式；利用Matlab对磁轴承各自由度之间运动、磁路之间的耦合特性进行了计算分析，给出了三维网格图。理论分析表明各自由度在平衡位置附近时，运动之间没有耦合；各自由度控制磁通是相互独立的，磁路之间不存在耦合。试验表明：在不考虑运动、磁路耦合情况下，采用分散独立的PID控制方法，实现了磁轴承稳定工作，并且满足磁轴承性能控制要求。     

磁流体重力悬浮的研究

从磁流体的伯努利方程出发,对磁流体在磁场作用下所具有的悬浮能力进行了理论推算;结合超顺磁理论分析了磁流体重力悬浮过程中磁场梯度,磁场强度以及磁流体本身性质等因素的作用,并对磁流体重力悬浮过程作了描述;采用自制磁流体进行实验,实验结果同所作的分析及计算基本相符;成功地把Pt,Pb等致密物质悬浮起来。     

永磁磁力轴承的悬浮力的计算方法分析

阐述了虚功原理的有限元计算方法，采用虚功原理法对轴向永磁磁力轴承进行了悬浮力的分析和计算，并就该类轴承的两磁环之间的气隙和结构参数对轴承性能的影响进行了研究。计算结果表明，对轴向永磁磁力轴承，两磁环之间的气隙和结构参数对悬浮力有明显的影响，它为永磁磁力轴承的设计优化提供了理论依据。