【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及磁悬浮轴承领域，具体涉及一种磁悬浮轴承测试平台。
技术介绍
1、磁悬浮轴承作为一种支撑装置，由电磁铁或永磁体产生磁力使得被支撑物体处于悬浮状态，是一种通过磁场力支撑转子实现无接触悬浮的轴承，具有无摩擦、无磨损、低噪声、高精度等优点，被广泛应用于高速旋转机械领域。而磁悬浮轴承测试平台则是评估磁悬浮轴承性能的重要设备之一。
2、目前，磁悬浮轴承测试平台的控制方式主要有pid控制和模糊控制两种。pid控制是一种传统的控制方式，具有控制精度高、响应速度快等优点；而模糊控制则是一种新兴的控制方式，可以处理非线性、时变等复杂系统。在磁悬浮轴承测试平台中，pid控制被广泛应用，但是现有的pid控制磁悬浮轴承测试平台存在控制精度不高、响应速度慢以及控制参数难以调整等问题。于是衍生出磁悬浮轴承测试平台，可以通过上位机控制系统，改变各种不同的控制参数和控制方法，实时监测传感器测试系统反馈情况，从而测试控制程序的性能、精度和可靠性。
技术实现思路
1、针对上述的问题，本专利技术提供了一种新型的磁悬浮轴承测试平台，该平台可以实时检测转轴工作时的运动与振动情况，从而测试上位机控制系统的性能指标。本专利技术的创新点在于采用了pid控制、电涡流传感器和压电传感器检测以及夹具升降台机械辅助的方式，对八极式磁悬浮轴承进行测试，提高了测试的精度和可靠性。本专利技术的磁悬浮轴承测试平台具有测试精度高、控制可靠、响应速度快等优点，可广泛应用于磁悬浮轴承的研究和开发领域。
2、本专利技
3、所述转轴1穿过所述永磁高速同步电机4，且转轴1与所述永磁高速同步电机4的转子固定连接，转轴1的两端从所述永磁高速同步电机4的两侧伸出；
4、所述永磁高速同步电机4和径向磁悬浮轴承2、轴向磁悬浮轴承3设置在支座10上；
5、所述径向磁悬浮轴承2和所述轴向磁悬浮轴承3均具有两个，所述径向磁悬浮轴承2和所述轴向磁悬浮轴承3紧固在一起形成一组磁悬浮轴承，且两组磁悬浮轴承设置在所述永磁高速同步电机4的两侧并套在所述转轴1上；
6、所述磁悬浮轴承测试平台的结构关于所述转轴2的轴向中心面对称；
7、在所述转轴1的两端设置有夹具6，在所述夹具6上设置有所述压电传感器5；所述夹具6可从上下左右方向夹持住转轴1，一个夹具6上设置有四个所述压电传感器5；所述压电传感器5设置在所述夹具6上，且处于所述转轴1的上下左右侧；所述压电传感器5通过所述夹具6调节与所述转轴1的距离；
8、所述升降台8通过所述底座板7与所述夹具6连接，所述升降台8可控制夹具6在上下、左右方向上移动；
9、所述电涡流传感器9分别均布设置在所述径向磁悬浮轴承2的侧面上，一个所述径向磁悬浮轴承2配备四个所述电涡流传感器9。
10、在优选的方案中，所述压电传感器5观测转轴的悬浮状态，若所有所述压电传感器5都无压力反应，则判断所述转轴1为完全悬浮状态；
11、所述电涡流位移传感器9观测转轴工作时的横向与竖向的位移，采用非接触式传感器，通过检测磁场变化和离子电流变化，实现对磁悬浮轴承的检测。
12、在优选的方案中，两个所述径向磁悬浮轴承2和两个所述轴向磁悬浮轴承3分别用于给所述转轴1提供径向和轴向悬浮力，并保证其在工作时稳定悬浮；
13、所述径向磁悬浮轴承2为八极式主动磁悬浮轴承，电磁线圈绕在八个绕组上，通过上位机控制系统给予线圈供电以产生控制磁场，且所述径向磁悬浮轴承2与所述转轴1之间的气隙间隔为上下0.15mm。
14、在优选的方案中，在稳定悬浮状态下，转轴1在永磁高速同步电机4带动下运行。
15、在优选的方案中，所述转轴1穿过所述永磁高速同步电机4与所述永磁高速同步电机4的电机转子铁芯固定连接。
16、在优选的方案中，通过调整所述夹具6的夹紧状态可以控制所述转轴1与所述压电传感器5之间的空隙，从而约束所述转轴1在较小范围内运动并且观测所述转轴1的悬浮状态。
17、在优选的方案中，所述磁悬浮轴承测试平台存在上位机控制系统，所述磁悬浮轴承测试平台控制系统采用stm320f28335单片机作为控制器，执行器采用数字信号处理器dsp控制；采用传统pid控制方法，通过上位机ccs6软件将控制算法输入测试平台进行控制其中比例系数、积分系数、微分系数均可根据实际情况进行调整。
18、与现有技术相比较，本专利技术的优点在于：
19、所述磁悬浮轴承测试平台具有测试精度高、控制可靠、响应速度快等优点，并且通过电涡流传感器与压电传感器精准实时监测转轴工作情况，可广泛应用于磁悬浮轴承的研究和开发领域。
20、所述磁悬浮轴承测试平台采用了八个永磁体组成八极磁场，转子通过磁场力实现悬浮，控制系统采用stm32单片机作为控制器，执行器采用数字信号处理器(dsp)控制，具有高效、精准的控制能力，可以实现对磁悬浮轴承的精确控制和检测。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种磁悬浮轴承测试平台，包括：转轴(1)、径向磁悬浮轴承(2)、轴向磁悬浮轴承(3)、永磁高速同步电机(4)、压电传感器(5)、夹具(6)、底座板(7)、升降台(8)、电涡流传感器(9)、支座(10)；
2.根据权利要求1所述一种磁悬浮轴承测试平台，其特征在于：所述压电传感器(5)观测转轴的悬浮状态，若所有所述压电传感器(5)都无压力反应，则判断所述转轴(1)为完全悬浮状态；
3.根据权利要求1所述一种磁悬浮轴承测试平台，其特征在于：两个所述径向磁悬浮轴承(2)和两个所述轴向磁悬浮轴承(3)分别用于给所述转轴(1)提供径向和轴向悬浮力，并保证其在工作时稳定悬浮；
4.根据权利要求1所述一种磁悬浮轴承测试平台，其特征在于：在稳定悬浮状态下，转轴(1)在永磁高速同步电机(4)带动下运行。
5.根据权利要求1所述一种磁悬浮轴承测试平台，其特征在于：所述转轴(1)穿过所述永磁高速同步电机(4)与所述永磁高速同步电机(4)的电机转子铁芯固定连接。
6.根据权利要求1所述一种磁悬浮轴承测试平台，其特征在于：通过调整所述夹具(6)
7.根据权利要求1所述一种磁悬浮轴承测试平台，其特征在于：所述磁悬浮轴承测试平台存在上位机控制系统，所述磁悬浮轴承测试平台控制系统采用STM320F28335单片机作为控制器，执行器采用数字信号处理器DSP控制；采用传统PID控制方法，通过上位机CCS6软件将控制算法输入测试平台进行控制其中比例系数、积分系数、微分系数均可根据实际情况进行调整。
...【技术特征摘要】
1.一种磁悬浮轴承测试平台，包括：转轴(1)、径向磁悬浮轴承(2)、轴向磁悬浮轴承(3)、永磁高速同步电机(4)、压电传感器(5)、夹具(6)、底座板(7)、升降台(8)、电涡流传感器(9)、支座(10)；
2.根据权利要求1所述一种磁悬浮轴承测试平台，其特征在于：所述压电传感器(5)观测转轴的悬浮状态，若所有所述压电传感器(5)都无压力反应，则判断所述转轴(1)为完全悬浮状态；
3.根据权利要求1所述一种磁悬浮轴承测试平台，其特征在于：两个所述径向磁悬浮轴承(2)和两个所述轴向磁悬浮轴承(3)分别用于给所述转轴(1)提供径向和轴向悬浮力，并保证其在工作时稳定悬浮；
4.根据权利要求1所述一种磁悬浮轴承测试平台，其特征在于：在稳定悬浮状态下，转轴(1)在永磁高速同步电机(4)带动下运行。
...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈志煌，李立，蔡思捷，衡治文，齐超帅，
申请(专利权)人：集美大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。