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图解高速离心机电机永磁轴承结构设计及其工作原理

高速离心机永磁轴承结构模型图

高速离心机永磁轴承结构示意图

高速离心机永磁轴承结构示意图

高速离心机永磁轴承的三维仿真模型

高速离心机永磁轴承的三维仿真模型

高速离心机永磁轴承的工作原理

永磁体产生稳定的磁场,对处于其场中的铁质体具有使其悬浮的特性,使高速离心机可以稳定运行在高速状态下。永磁磁悬浮轴承就是利用了磁场的这种自然特性实现悬浮,是一种无源磁悬浮轴承。这种悬浮具有内在稳定性,无需反馈控制系统。根据文献永磁磁悬浮轴承可以完全由永磁体构成,也可以由永磁体和软磁材料共同构成。如图所示的设计的永磁轴承结构,它采用径向充磁和轴向充磁的永久磁环按一定的极性排列而成,其中动磁环和静磁环同性磁极相对。转子环、定子环和两端侧板是采用钕铁硼永磁材料的永磁体。根据两相对磁面同性磁极相斥原理,动、静磁环的永久磁体之间产生的排斥力支承转轴,产生悬浮效果,保障了高速离心机运行稳定。其中径向悬浮靠转子永磁体、定子永磁体产生的排斥力来实现,而轴向悬浮靠两对永磁侧板相斥来实现。为了避免径向磁场与轴向磁场的相互干扰,在定子磁环与侧板之间装有隔离环。为了解决转子运转不稳定的难题,在转子的端面和外表面各装有阻尼环。当转轴上作用了径向载荷时,动磁环和静磁环间的工作气隙将要发生变化,最小工作气隙的斥力要比最大气隙处的斥力大,从而使转轴径向位置发生变化,趋于平衡状态。