立式斜流泵主動磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子動力系統(tǒng)研究.pdf

1、主動磁懸浮軸承系統(tǒng)是一門集機械設(shè)計、電子電路、電磁場、工程力學、材料學和仿真學等學科于一體的綜合性技術(shù)，是一種通過無形地磁場力實現(xiàn)沒有機械接觸的高效率、高性能轉(zhuǎn)子系統(tǒng)支承技術(shù)。早期主動磁懸浮軸承系統(tǒng)由于受到控制理論和電器元件滯后的約束，發(fā)展較為緩慢。而伴隨微電子技術(shù)的迅速發(fā)展和應(yīng)用，電子元器件的不斷更新和完善以及控制理論的逐步成熟，主動磁懸浮軸承系統(tǒng)也在飛速發(fā)展。
　　 本文將主動磁懸浮軸承引入立式泵中，用于改善立式泵的主軸導(dǎo)軸

2、承故障率高、易于損壞的問題。在立式泵原先的外圍結(jié)構(gòu)上，針對立式泵的導(dǎo)軸承進行改進和革新。根據(jù)立式泵轉(zhuǎn)子主軸的特點，重新設(shè)計與立式泵相配套的主動磁懸浮軸承機械結(jié)構(gòu)并進行結(jié)構(gòu)計算和仿真分析，同時研究設(shè)計與主動軸承相配套的控制策略、算法及控制平臺。
　　 由于立式泵轉(zhuǎn)子主軸的結(jié)構(gòu)特殊性，本文將首先從立式泵主動磁懸浮軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計入手，通過使用電學和電磁學的基本公式推導(dǎo)出電磁吸力的參考公式，然后使用電磁場仿真軟件對設(shè)計的結(jié)構(gòu)進行磁場仿真

3、，綜合分析后使用三維設(shè)計軟件對軸承結(jié)構(gòu)進行實體造型并進行有限元仿真分析。根據(jù)具體的機械結(jié)構(gòu)對主動磁軸承的控制策略進行研究，對基于實體結(jié)構(gòu)的主動磁軸承的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)分別進行單自由度、五自由度數(shù)學模型建立和分析，結(jié)合文中幾種控制方式得出了PID解耦控制策略并進行控制策略仿真分析。
　　 本文中給出了立式泵主動磁軸承的控制平臺的具體結(jié)構(gòu)，控制平臺的硬件部分主要包括DSP控制芯片、位移傳感器、功率放大器及電磁模塊。文中給出了芯片的基本運行電