磁力轴承集成位移检测传感器的分析与研究

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1、摘要与传统轴承相比，主动磁力轴承具有无磨损、无须润滑、高精度、无污染，刚度、阻尼可控等优点，因此它的研究和应用在世界上许多国家受到重视。目前在国外已经研制出了几类磁力轴承，并开始应用于实际生产。在我国，磁力轴承的研究还处于实验室阶段，存在不少问题，其中一个重要的问题就是转子位移的精确检测。本文就这个问题进行了一些探索，提出了基于数字信号处理器DSP(DigitalSignalProcessor)的磁力轴承集成位移检测传感器，并对其进行了分析和研究。首先，介绍传统的涡流位移传感器，分析其在磁力轴承转子位移检测方面存在的不可克服的问题。为了解决这些问题，提出了集成位移传感

2、器的解决方案，给出集成传感器的结构框架，分析其检测转子位移的过程。其次，运用对比分析的方法，具体比较传统涡流位移传感器和集成位移传感器的温度特性、线性特性、动态特性和电磁兼容特性。理论分析和实验结果表明，集成传感器能够解决传统传感器存在的问题，满足了磁力轴承转子位移精确检测的要求。虽后，进行了总结并展望了磁力轴承转子位移检测的发展前景。关键词：磁力轴承，涡流效应，涡流位移传感器特性，数字信号处理器，集成位移传感器。AbstractComparingwiththetraditionalbearings，activemagneticbearingshavetotsofst

3、rongpointssuchasnon·abrasion，non-lubricate，non-polluting，high·precision，adjustablerotatespeedetc，SoitsresearchandapplicationwaSmoreandmorepopularinmanycountries，Nowadays，somekindsofmagneticbearingshavebeenpraisedinoutsidecountry．Ourresearchofmagneticbearingsisjustonlaboratoryandhasmanyd

4、ifficultproblemswhichneedustosolve．Andtheprecisionmeasurementofrotordisplacementistheofleofmajorissues．Inordertoresolvetheproblem，integrateddisplacementsensorbaseonDSP(DigitalSignalProcessor)formagneticbearingsisputforward-Firstly,introducetraditionaleddycurrentdisplacementsensoranditsu

5、nconqueredproblemsareemphasismentioned．Thendesignthef}ameoftheintegrateddisplacementSensorsystemandrecommenditsprocessofmeasuringrotordisplacement．Secondly,comparativelyanalyzethecharacteristicoftraditionaleddycurrentdisplacememsensorandintegrateddisplacementsensor．Thetheoryandtheresult

6、ofexperimentindicatethattheintegrateddisplacementsensorcansolvethedifficultproblemsoftraditionaldisplacementsensorperfectlyandcansatisfytherequestofactivemagneticbearings．Finally,summarizethewholethesisandprospecttheforegroundofmeasuringmagneticbearingsrotordisplacement．Keywords：magneti

7、cbearings，eddycurrenteffect，eddycurrentdisplacementsensorcharacteristic，DsP(Di西lalSignalProcessoO，integrateddisplacementseosor．11武汉理丁大学硕士学位论文1．1磁力轴承发展第1章绪论磁力轴承是利用磁力将转子无机械摩擦、无润滑的悬浮在空间的一种高性能轴承，是集机械学、力学、检测理论、控制工程、电磁学、电子学和计算机科学等学科于一体的典型的机电一体化产品。它具有高精度、无污染、刚度、阻尼可控等诸多不可比拟的优点，被喻为21世纪的