能降低电流纹波的轴向主动磁悬浮轴承制造技术

技术编号:2200327 阅读:207 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种能降低电流纹波的轴向主动磁悬浮轴承,属磁悬浮轴承。该磁悬浮轴承是在正磁极励磁线圈(5)的引出线和负磁极励磁线圈(2)的引出线分别串接一个功率电感,两个电感(5、6)再分别连于功率放大器(7)的输出端。通过增加两个功率电感可以减小轴向主动磁悬浮轴承励磁线圈的电流纹波,降低轴向主动磁悬浮轴承的功耗,而不需要改变原系统的机械结构,不需要改变主动磁悬浮轴承的控制参数,不影响主动磁悬浮轴承的性能,所需器件易于获得,有很大的实用价值。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力电子
,应用于主动磁悬浮轴承系统。技术背景主动磁悬浮轴承利用可控电磁力实现对转子的无接触支承。主动磁悬浮轴承是根据电磁 铁原理产生电磁力的,即在主动磁悬浮轴承的定子磁极上绕上一定匝数的励磁线圈,当励磁 线圈中有电流通过时就会在磁路中产生磁场,从而对转子产生电磁吸力。主动磁悬浮轴承控 制系统通过控制励磁线圈中电流来控制电磁力的大小。主动磁悬浮轴承控制系统对励磁线圈 中电流的控制是通过功率放大器实现的。为了提高功率放大器的效率,目前国内外在主动磁 悬浮轴承控制系统中主要采用开关功率放大器。在开关功率放大器中,功率器件工作在开关 状态,提高了效率,但同时不可避免的导致励磁线圈中的控制电流有纹波。在实际应用中只 要励磁线圈在功率放大器幵关频率时有足够的电感,电流的纹波就可以控制在系统允许的范 围内。励磁线圈的电感会随着其工作频率变化而变化,其变化趋势和磁芯材料密切相关。径 向主动磁悬浮轴承定子磁路和转子磁路通常采用硅钢片叠压而成,磁路的涡流损耗比较小, 励磁线圈电感随工作频率增加减小较慢,在功率放大器开关频率处仍有足够的电感,因此径 向主动磁悬浮轴承励磁线圈的电流纹波比较小;轴向主动磁悬浮轴承定子磁路和转子磁路因 为加工工艺原因通常采用整体软磁材料加工而成,磁路涡流损耗比较大,励磁线圈电感随工 作频率增加迅速减小,在功率放大器开关频率处电感偏小,导致轴向主动磁悬浮轴承励磁线 圈的电流纹波远远大于径向主动磁悬浮轴承励磁线圈中的电流纹波。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对
技术介绍
中存在的问题提出一种能减小电流纹波的轴向主动磁 悬浮轴承,从而降低轴向主动磁悬浮轴承的功耗。本专利技术为能降低电流纹波的轴向主动磁悬浮轴承,其特征在于,轴向主动磁悬浮轴承的 正磁极励磁线圈的引出线串联一个功率电感,负磁极励磁线圈的引出线串联另一个功率电感, 功率电感的另一端和另一个功率电感的另一端分别连接于功率放大器的输出端。功率电感和另一个功率电感的最大工作电流不小于轴向磁悬浮轴承励磁线圈的最大励磁电流;在开关功率放大器的工作频率时,每个功率电感的电感值在2mH-3mH之间;在50HZ到开关功率放大器 的工作频率范围内,每个功率电感的电感值变化不超过40%。 本专利技术的积极效果是本专利技术通过增加两个电感可以显著地减小轴向主动磁悬浮轴承励磁线圈电流纹波,降低 轴向主动磁悬浮轴承的功耗,不需要改变原系统的机械结构,不需要改变主动磁悬浮轴承的 控制参数,不影响主动磁悬浮轴承的性能。 附图说明图1为本专利技术功率电感和轴向主动磁悬浮轴承连接示意图。图中1轴向磁悬浮轴承正磁极励磁线圈,2轴向磁悬浮轴承负磁极励磁线圈,3轴向磁悬浮轴承正磁极励磁线圈引线,4轴向磁悬浮轴承负磁极励磁线圈引线,5功率电感,6功率 电感,7功率放大器。具体实施方式图1是本专利技术能降低电流纹波的轴向主动磁悬浮轴承的组成示意图。其中功率电感5 和另一个功率电感6采用高频磁特性好的软磁材料做磁芯,要求该功率电感最大工作电流 不小于轴向磁悬浮轴承励磁线圈的最大励磁电流;功率电感感值在开关功率放大器开关频率 时在2mH-3mH之间;功率电感在从50HZ到开关功率放大器开关频率范围内电感值变化不超过 40%。功率电感既可以直接从相关厂家购买,也可以自行设计。如果自行设计,高频磁特性好 的磁芯在电子市场已经有大量的标准型号可以购买,磁芯的型号选用、磁路的间隙的确定以 及线圈匝数的确定根据电感计算公式即可得出。电感采用浸漆处理。将绕制好的功率电感5、 6和轴向磁悬浮轴承的两个励磁线圈1、 2分别串联在一 起,然后接入原轴向磁悬浮轴承励磁线圈对应的功率放大器.7.输出即可,功率电感和轴向 主动磁悬浮轴承连接方式如图1所示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能降低电流纹波的轴向主动磁悬浮轴承,其特征在于,轴向主动磁悬浮轴承的正磁极励磁线圈(1)的引出线(3)串联一个功率电感(5),负磁极励磁线圈(2)的引出线(4)串联另一个功率电感(6),功率电感(5)的另一端和另一个功率电感(6)的另一端分别连接到功率放大器(7)的输出端。

【技术特征摘要】
1、一种能降低电流纹波的轴向主动磁悬浮轴承,其特征在于,轴向主动磁悬浮轴承的正磁极励磁线圈(1)的引出线(3)串联一个功率电感(5),负磁极励磁线圈(2)的引出线(4)串联另一个功率电感(6),功率电感(5)的另一端和另一个功率电感(6)的另一端分别连接到功率放大器(7)的输出端。2、 根据权利要求l所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐龙祥崔东辉
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:84[中国|南京]

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