磁懸浮電主軸設計,,第一章 磁懸浮原理及其特點,磁懸浮技術是利用電磁力將物體無機械接觸地懸浮起來，該裝置由傳感器、控制器、電磁鐵和功率放大器等部分組成。根據(jù)在磁懸浮系統(tǒng)中實現(xiàn)穩(wěn)定懸浮的電磁力的狀態(tài)（是靜態(tài)的還是動態(tài)的），可將磁懸浮系統(tǒng)劃分為無源（被動）和有源（可控）兩種懸浮系統(tǒng)。,磁懸浮技術應用狀況,磁懸浮軸承 磁懸浮軸承與磁懸浮列車是目前國內(nèi)外研究較多的兩類磁懸浮技術產(chǎn)品；而在國外，目前磁懸浮軸承已經(jīng)開始進入工業(yè)應用階段。,磁懸浮列車,對于磁懸浮列車的研究由來已久，其依靠電磁吸力或電磁斥力將列車懸浮于空中并進行導向，實現(xiàn)列車與地面軌道間的無機械接觸。按懸浮方式，磁懸浮列車可被分為常導磁吸型和超導排斥型兩類。 目前，在世界磁懸浮列車技術領域中，日本和德國占據(jù)領先地位。我國磁懸浮列車研究始于20世紀80 年代，雖然起步晚，但發(fā)展很快。上海的磁懸浮列車項目是世界上第一條投入商業(yè)化運營的高速磁浮線路，并于2002 年12 月31 日成功實現(xiàn)了單線通車試運行,磁懸浮工作臺,隨著對加工和測量裝備精度要求的不斷提高，有關長行程、超精密運動控制的研究引起了人們越來越多的興趣。已有研究表明，影響長行程、超精密運動控制精度的最主要因素是摩擦力非線性。而磁懸浮正是一種實現(xiàn)長行程、超精密運動控制的較為理想的方式。磁懸浮工作臺的關鍵技術之一是電磁鐵的結構和參數(shù)。由于只能使用電磁鐵的吸引力，因此在工作臺的上方必須有電磁鐵以平衡重力。,磁懸浮隔振器,由于磁懸浮隔振器的磁場力大小與兩個極板之間的距離呈非線性關系，從而使得磁懸浮隔振具有良好的非線性隔振性能。中國科學院力學研究所的崔瑞意、申仲翰等人研制了一種磁懸浮隔振裝置。該隔振裝置的外觀大致呈圓柱形，圓柱的中心部分裝有磁性材料，上、下兩端可分別與振體和基礎相聯(lián)接。在設計過程中，應考慮摩擦、運動軌跡的約及穩(wěn)定性等諸方面的因素。,第二章 磁懸浮系統(tǒng)介紹,磁懸浮系統(tǒng)的基本結構,磁懸浮系統(tǒng)的工作原理,磁懸浮系統(tǒng)是利用電磁力來控制剛體懸浮的空間位置。其工作原理是控制電磁鐵繞組的電流，產(chǎn)生與剛體重量等價的電磁力，使得剛體穩(wěn)定懸浮在平衡位置。由于電磁力與懸浮氣隙間存在非線性反比關系，這種平衡并不穩(wěn)定，一旦受到外界干擾（如電壓脈動或者風），剛體就會掉下來或被吸上去，因此必須實行閉環(huán)控制。,第三章 磁懸浮主軸部分設計,磁懸浮軸承機械系統(tǒng)的設計 電磁鐵的設計 初始參數(shù)的選擇 磁懸浮軸承動力學模型的建立,圖3是本文所研究的主動磁懸浮軸承的總體結構簡圖。為了進一步減少渦流損耗，在軸徑處，轉子也采用疊片結構，疊片材料為軟磁材料。推力盤采用鐵磁材料，在旋轉時，推力盤各部分都是同極性地進行勵磁，渦流損失小，沒有必要采用采用疊片結構，通常采用整體結構。,,單自由度轉子的數(shù)學模型,第四章 磁懸浮AMBS,MBS(Active Magnetic Bearing System)是非常復雜的機械電力及磁力系統(tǒng)。軸通過軸承上的勵磁電流調(diào)節(jié)的電磁力達到控制其懸浮及旋轉，可實現(xiàn)無接觸式超高速旋轉，在當代測量、熱核、宇航、超低溫及其他現(xiàn)代技術應用的儀表制造業(yè)和機械制造業(yè)領域獲得了廣闊的發(fā)展和應用空間,圖 1 磁懸浮轉子系統(tǒng),磁懸浮轉子力學坐標系,AMBS魯棒控制器閉環(huán)轉軸軸心運動偏移x1-y1軌跡仿真(p=4000rad/s),AMBS標稱對象閉環(huán)特性,