磁悬浮转子的温度场及其三维数字建模方法的研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文中文摘要磁悬浮转子在工作过程中出现的温升是必然现象，磁悬浮转子的温升问题越来越成为制约控制精度、高转速、长时间正常运转的瓶颈，该问题急需科研工作者去分析和解决。磁悬浮转子的结构设计对其工作温度的高低及温度场分布有很大影响。研究磁悬浮转子工作温度场和它与结构设计之间的关系，建立磁悬浮转子的三维数字模型，可为磁悬浮转子系统的结构设计提供可靠的依据，并为研究温度场对磁悬浮转子工作特性的影响建立了进一步研究的平台。本文介绍了磁力轴承工作原理、发展概况及应用前景。本文以高速磁悬浮铣削转予为研究对

2、象，采用合适的计算方法对磁悬浮转子温度场进行了理论分析与计算。利用红外热像仪测量它工作时的二维温度场分布，采用合适的图像处理方法对所测结果(红外图像)进行图像颈处理，消除图像中的髓机噪声和其他噪声给图像带来的影响，并能保持图像的原有效果；结合磁悬浮转子的结构特征对图像进行分割，挑选出具有代表性的点，使其在实验范围内充分均衡分散，但仍能反映体系特征；为了消除被测表面特性差异所引起的误差，提出了特征点滤波方法，提取特征点数据并用插值法求出所缺数据：最后重新整理数据并用合适的建模方法建立了磁悬浮转子三维的温度场数字

3、模型。所建立的三维数字模型给出清晰、直观、层次感立体感强的温度场分布，并能一目了然地判别丹降温区，实现了温度场变化的温差显示：结合所输入的文本数据，很容易可以知道某个或某些确切位置的温度数据，打破了专用软件的禁锢。从而在己知磁悬浮转子二维温度场的基础上实现了三维温度场的重建，研究了磁悬浮转子结构设计对温度场的影响。针对磁悬浮转子的温度场分布，提出了些改善磁悬浮转子温升的具体措施。关键词：磁悬浮转子，温度场，红外图像，滤波，三维数字模型。武汉理工大学硕士学位论文AbstractThemechanicalstru

4、ctureofamagneticsuspendedrotorhasgreatinfluenceonitstemperatureraiseanddistributionoftemperaturefield．Becauseoftheworkingcharacteristicofamagneticsuspendedrotor'partofelectricpowerusedforrotorsuspensionanddrivewasconvertedintoheat．Therotorassemblethatturnin

5、gataveryhighspeedwouldalsocauseairdisturbance，thenleadedtotemperatureraiseofthemagneticsuspendedrotor．SomerotorassemblepartssuchascatchingbearingsandthrustplanewereanothercausesoftemperatureraiseofthemagneticsuspendedrotoLUnderthesynthesizeinfluencementione

6、dabovethetemperatureraiseanddistributionoftemperaturefieldisdifferentwiththedifferentmechanicalstructureevenwhenthedrivingpowerisequal．Temperatureraisewilleausethermo—expansionandreducetheaccuracyoftherotorassemble．Attheextremeconditionthenormaloperationwil

7、lbedisturbedbythermo-distortofrotorassembleandstator．Temperaturefieldmeasurementhassignificancetothestudythemechanismoftemperatureraiseofamagneticsuspendedrotor．Theestablishmentofthreedimension(3D)digitalmodelofamagneticsuspendedrotorprovidesamethodtoresear

8、chtherelationbetweentemperatureraiseandmechanicalstructureandoffersapowerfulresearchplatformforfurtherresearchofamagneticsuspendedrotor．Thispaperpresentsthemagneticsuspendedrotor'Sworkingprinciple，appl