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磁力轴承电磁场理论分析和实验研究

丁国平  
【摘要】: 电磁场的分布规律是磁力轴承研究中的重要部分。由于磁力轴承中存在的非线性问题以及电磁-热-结构多场耦合问题是十分复杂和困难的,传统的磁路分析方法难以把这些问题结合在一起进行综合全面的研究。本文对磁力轴承电磁场的分布进行了有限元方法理论分析和实验测量,并对基于电磁场有限元分析的磁力轴承结构优化设计以及磁力轴承的磁干扰和磁屏蔽问题进行了深入的研究。 使用有限元方法和ANSYS软件对磁悬浮硬盘的径向轴承、轴向轴承的电磁场分布进行了分析和计算;以磁悬浮硬盘径向轴承定子为对象进行了磁场测量,并将有限元计算结果和实测结果进行了比较和分析,得出了磁力轴承电磁场分布的基本规律。 对磁力轴承的基本结构参数进行了分析,阐述了这些参数的选用原则;对磁力轴承的几个基本特性进行了分析,包括静态工作点、最大承载力、功率损耗等;以最大承载力为目标对磁悬浮硬盘的径向轴承进行了结构优化设计,并对优化结果进行了分析。 测量了普通硬盘盘片上的磁感应强度分布,对现有单自由度磁悬浮硬盘的屏蔽措施进行了有限元分析,并对其在盘片处的漏磁进行了测量,最后得出结论:磁力轴承在盘片处的漏磁对磁头的数据读写有一定的影响,需要在现有屏蔽措施的基础上进行进一步的完善和改进。


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