全被动磁悬浮支承系统研究

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1、内容摘要磁力轴承具有无摩擦、高速、高精度等一系列优点，在工业领域得到口益广泛的应用。随着磁悬浮技术的口益成熟，磁力轴承的商品化、系列化成为必然的趋势。在这种条件下，降低其成木对于其普及显得非常重要。在这里我们提出了一种新型的全被动磁悬浮支承系统，它主耍应用于固定使用的飞轮电池当屮，具冇成本低，可靠性高的特点。全被动磁悬浮支承系统的研究对丁•实现经济型飞轮电池具有举足轻重的作用。本文系统介绍了全被动磁悬浮轴承的构造，并对径向电动轴承和轴向永磁轴承工作的基木原理进行了阐述。本文对永磁轴承的材料、构型以及悬浮力与刚度的计算理

2、论进行了全而深入的分析和研究。发展了Maxwell应力张量计算理论，推导了Maxwell和虚功原理的磁场力计算的有限元方法，进行了磁场力及刚度的计算和分析。对磁轴承系统的结构配置、结构参数计算、轴承悬浮特性等方面进行详细的分析与讨论，并运用动力学、屯磁学相关原理，分析永磁轴承和屯力轴承的作用力，建立系统动力学模型。论文最后在总结全文的基础上，对该项研究的发展进行了展望。关键词：飞轮电池电动磁力轴承永磁磁力轴承刚度有限元法IIAbstractMagneticbearingshaveaseriesofadvantagesw

3、hichinvolvenonfriction,highspeed,highprecisionetc,soitiswidelyappliedinindustries.Withthedevelopmentofmagneticbearingtechnology,themanufacturingandseriesdesignarcthenecessarydirection.Underthiscondition,decreasingitscostisveryimportantfortheprevalent.Thispaperpr

4、oposesanoveltypeofpassivenoncontactmagneticsuspension,itisusedinstationaryapplicationsflywheelenergystoragesystems・Ithasadvantagessuchaslesscostandhigherreliabilitythanactivemagneticbearings.Researchonfullypassivemagneticsuspensionholdthebalanceinrealizationofec

5、onomicalflywheelenergystorgcsystcm.Theconstructandthepricipleofthispassivenoncontactmagneticsuspensionaredetailedlyexpounded.Thematerial,structuredesignofthepermanentmagneticandthecalculativetheoryofsuspensionforceonthepermanentmagneticbearinghavebeenstudied.Dev

6、elopingMaxwellstresstensortheoryandvirtualprinciple,combinedwithFEM,thecomputingmethodofthesuspensionforceonpermanentmagneticbearingareputforward.Usingthismethod,suspensionforceandstiffnesshavebeenanalyzedandcalculated.Thecomputationofthestructuralparametersandt

7、hesuspensioncharacteristicsofthemagneticbearingsystemareanalyzedanddiscussedindetails.Andthesystemdynamicmodelisbuilt,usingThemainresearchfindingsandconclusionofwholethesisaresummarized.Themaininnovationsarementioned.Andthefutureresearchprojectsareproposed・Keywo

8、rds：flywheelbatteryelectromotivemagneticbearingpermanentmagnetbearingstiffnessfiniteelementmethod三峡大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论一文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除文屮已经注明引用的内容外