電磁軸承的案例
『分享』主動電磁軸承轉子系統(tǒng)振動模態(tài)的分析研究
摘要：概要介紹了電磁軸承支承下多質點柔性轉子振動模態(tài)計算分析方法，對一套低溫制氧高速透平膨脹機的電
磁軸承轉子系統(tǒng)的振動模態(tài)進行了分析，闡述了電磁軸承轉子系統(tǒng)振動模態(tài)與傳統(tǒng)油膜軸承轉子系統(tǒng)振動模態(tài)的
不同之處，指出了振動模態(tài)分析對電磁軸承系統(tǒng)傳感器安裝位置設計的重要性，及傳感器安裝位置的設計原則。
關鍵詞：電磁軸承轉子系統(tǒng)；轉子動力學；臨界轉速；振動模態(tài)；傳感器
主動電磁軸承轉子系統(tǒng)振動模態(tài)的分析研究.pdf
氦氣透平壓氣機轉子動力學分析
這些合理簡化包括：由于葉片稠度很大，葉片彎角小，把葉片按等質量等慣量的原則，加到各自的輪盤上；計算模型包括與發(fā)電機軸聯(lián)接的半聯(lián)軸器；對輪盤太小的過渡圓角進行了必要的簡化；考慮了電磁軸承在轉子上的固定部分；考慮了軸向電磁軸承的推力盤；電磁軸承采用面支承方式等等。簡化后的計算模型如圖2所示。
圖2 氦氣輪機轉子計算模型
2.2 網(wǎng)格劃分
采用以六面體單元為主并用四面體單元過渡的辦法劃分網(wǎng)格，共劃分了38676個節(jié)點和141928個單元。
2.3 邊界條件
徑向電磁軸承用多種支承剛度和阻尼來模擬，同時約束不考慮的扭振和軸向振動等振型。
2.4 材料屬性
氦氣輪機轉子主要由三種材料組成。高/低壓壓氣機輪盤、葉片材料均為TC11，渦輪盤材料為GH698，渦輪轉子葉片材料為K405，聯(lián)接軸的材料為1Cr12Ni2WMoVNb。對氦氣輪機轉子根據(jù)其不同組成部件輸入不同的材料特性參數(shù)。
3.臨界轉速與振型計算
3.1 “自由一自由”狀態(tài)下轉子臨界轉速和振型
電磁軸承轉子系統(tǒng)是一種主動控制行為，當電磁軸承轉子系統(tǒng)處于ABS控制狀態(tài)時，轉子近似處于自由一自由狀態(tài)。讓電磁軸承的支承剛度和阻尼都為零，計算“自由一自由”狀態(tài)轉子的臨界轉速和振型，如圖3所示。
圖3 氦氣輪機轉子“自由一自由”狀態(tài)下臨界轉速與振型
3.2 電磁軸承支承方式下轉子臨界轉速和振型
電磁軸承是一種變剛度、變阻尼支承方式，與轉子的轉速無關，只與擾動頻率有關。由于結構設計時電磁軸承的結構設計還有很多不確定因素，并且氦氣輪機這樣的柔性較大的單轉子結構，研究不同支承剛度條件下轉子的臨界轉速對總體結構設計具有重要意義。
展開 《機械系統(tǒng)動力學分形特征及故障診斷方法》
ISBN：7118041297
字數(shù)：268000
印次：1
版次：1
紙張：膠版紙
內容提要
本書從系統(tǒng)狀態(tài)的角度、從研究復雜系統(tǒng)的基點出發(fā)，探討復雜機械系統(tǒng)故障診斷的理論、技術方法，全書共12章，系統(tǒng)介紹了復雜機械系統(tǒng)故障診斷的研究方法、分形與分形維數(shù)、小波及小波包分析、基于小波理論的信號降噪研究、分形理論及小波分形技術的復雜機械故障診斷、基于多重分形的分形維數(shù)計算、基于廣義分形特征的故障診斷、李雅譜諾夫指數(shù)在復雜機械故障診斷中的應用研究、等離子弧洋火表面條紋方向對摩擦性能影響的研究、電磁軸承控制系統(tǒng)設計與仿真研究、電磁軸承控制的魯棒穩(wěn)定性研究等內容。
該書可供機械故障診斷領域的研究者、工程技術人員以及相關專業(yè)的本科生、研究生參考使用，對該領域的工程技術人員也是一本非常實用的參考書。
展開 高溫氣冷堆磁懸浮轉子動力學分析
該項目中最重要的一項關鍵技術是電磁懸浮軸承，它主要解決高溫環(huán)境中轉動部件的潤滑和過臨界問題。
轉子結構設計和轉子動力學分析是整個電磁懸浮軸承系統(tǒng)設計的最重要環(huán)節(jié)，必須首先從結構上保證轉子在一定的轉速范圍內具有相當?shù)目煽匦院头€(wěn)定。因此需要對轉子進行帶轉速的模態(tài)分析、特征值分析、激勵響應分析等，并根據(jù)分析的結果最終確定電磁軸承系統(tǒng)整體結構的布置方案以及控制系統(tǒng)的參數(shù)。
項目挑戰(zhàn)：
準確的轉子動力學分析對電磁懸浮軸承－轉子系統(tǒng)設計是至關重要的一個環(huán)節(jié)，關系到整個系統(tǒng)設計的成敗。而一直以來采用傳遞矩陣法進行計算的專用轉子動力學分析軟件無法進行精確建模，大多數(shù)通用有限元軟件又不提供相關的計算模塊，這些問題一直以來都沒有得到很好的解決，對所進行的設計、計算的簡化以及對仿真結果的分析更多憑借經(jīng)驗。
解決方案：
采用ANSYS提供的Beam4和Pipe16單元可進行一維的帶轉速的轉子動力學分析，以及相應的激勵相應分析。
圖1模態(tài)分析
利用三維實體模型可進行精細結構部分在0轉速下的模態(tài)分析，以及對一維計算中相應的模型簡化進行校核，進行各模態(tài)下等效當量應力的計算。
圖2模態(tài)分析
在ANSYS的最新版本中，還提供了繪制坎貝爾圖形和穩(wěn)定性判斷的新功能。這些分析功能的綜合應用，基本滿足了結構設計對轉子動力學分析的要求。
圖3激勵響應分析
通過使用APDL語言編寫了一般轉子動力學分析軟件包，只需在輸入文件中修改模型參數(shù)，便能快速完成所有與轉子相關的一般分析，大大縮短了結構分析的周期。
用戶價值
能夠在一個軟件平臺上完成幾乎所有與系統(tǒng)開發(fā)相關的所有分析功能，尤其是轉子的動力學分析，這是其他任何軟件都無法做到的。在項目的研究開發(fā)中，保持了不同開發(fā)者仿真平臺的一致性，加快了分析過程，減少了人力物理的投入。
展開 
samcef field 轉子 軸承類論文幾篇
3.轉子- 軸承- 電機- 隔振器系統(tǒng)不平衡響應分析 郭壘磊, 史 力, 萬 力, 于溯源
建立了轉子- 軸承- 電機- 隔振器系統(tǒng)的3維有限元模型, 系統(tǒng)分別采用電磁軸承和機械軸承作為轉子的支承, 利用專業(yè)轉子動力學軟件SAMCEF /ROTOR 對相同的不平衡量, 分析了系統(tǒng)的不平衡響應。通過改變隔振器的剛度, 計算了不同隔振器下系統(tǒng)的不平衡響應。分析結果表明, 對于所分析的電機, 采用電磁軸承作支承時, 機腳處的不平衡響應小于采用機械軸承作支承時的不平衡響應。
采用專業(yè)轉子動力學軟件SAMCEF /ROTOR進行轉子- 軸承- 電機- 隔振器系統(tǒng)的
穩(wěn)態(tài)不平衡響應分析。在分析模型中, 轉子采用3維實體單元精確建模; 軸承采用軸承單元來模擬; 根據(jù)電機的幾何特點, 機座筒、端蓋、支座和定子等采用3維實體單元建模; 隔振器采用彈簧單元來模擬。轉子與電機殼之間通過B earing單元來連接，電機在機腳螺栓處與隔振器相連。隔振器采用Ground Bearing單元來模擬。
轉子軸承.rar
展開 【直線電機的應用領域實例】- 米思米機械設備知識分享
超高速電動機
在旋轉超過某一極限時，采用滾動軸承的電動機就會產(chǎn)生燒結、損壞現(xiàn)象。為此近年來，國外研制了一種直線懸浮電動機（電磁軸承），采用懸浮技術使電機的動子懸浮在空中，消除了動子和定子之間的機械接觸和摩擦阻力，其轉速可達25000～100000r/min以上，因而在高速電動機和高速主軸部件上得到廣泛的應用。瀏覽米思米官網(wǎng)https://www.misumi.com.cn/學習更多電工知識
高等轉子動力學(理論技術與應用)
高等轉子動力學(理論技術與應用)
作者:聞邦椿等編
出版社:機械工業(yè)出版社 出版日期:
頁數(shù): 裝幀:平裝
開本:開 版次:1
ISBN:711106911 定價:52元
前言
第1章 轉子動力學的計算分析方法
1 轉子動力學計算的特點
2 轉子－支承系統(tǒng)的建模
3 具有各向同性支承的轉子系統(tǒng)的計算分析
4 具有各向異性支承的轉子系統(tǒng)的計算分析
5 用傳遞矩陣法求解轉子系統(tǒng)的瞬態(tài)響應
6 傳遞矩陣－阻抗耦合法
7 傳遞矩陣－分振型綜合法
8 傳遞矩陣－直接積分法
9 關于盤、軸單元的傳遞矩陣及數(shù)值積分差分格式的討論
參考文獻
第2章 軸承的動力特性
1 滑動軸承的動力特性
2 滾動軸承的動力特性
3 擠壓油膜阻尼器軸承的動力特性
參考文獻
第3章 轉子系統(tǒng)的動力穩(wěn)定性
1 穩(wěn)定性理論和穩(wěn)定性判據(jù)
2 擾動力的一般線性化模型及穩(wěn)定性分析
3 蓖齒密封的動力特性系數(shù)
4 材料與結構內阻尼
5 油膜失穩(wěn)
6 內腔積液及充液轉子
7 碰摩引起的轉子失穩(wěn)
參考文獻
第4章 轉子系統(tǒng)的電磁激勵與機電耦聯(lián)振動
1 機電耦聯(lián)振動的特點
2 發(fā)電機轉子系統(tǒng)的電磁激發(fā)振動
3 電動機轉子系統(tǒng)的電磁激發(fā)振動
4 轉子系統(tǒng)的機電耦聯(lián)非線性振動
參考文獻
第5章 旋轉機械參數(shù)的測試和識別
1 滑動軸承油膜動特性系數(shù)識別
2 滾動軸承動剛度的測試
3 擠壓油膜阻尼器動力特性的試驗測定
4 轉子系統(tǒng)邊界參數(shù)的識別
參考文獻
第6章 故障轉子的動力特性
1 轉子系統(tǒng)的失穩(wěn)
2 裂紋轉子
3 轉子的彎曲故障
4 轉子不對中
參考文獻
第7章 旋轉機械故障論斷技術
1 設備的監(jiān)測與診斷
2 模糊診斷
3 模式識別診斷
4 神經(jīng)網(wǎng)絡故障診斷技術
5 智能論斷系統(tǒng)
6 變速旋轉機械轉子的狀態(tài)監(jiān)測
參考文獻
第8章 旋轉機械振動故障的分析與治理
展開 《高等轉子動力學(理論技術與應用)》
轉子系統(tǒng)振動的主動控制
3 電磁軸承－轉子系統(tǒng)
4 轉子的自動平衡技術
5 轉子動力學中的若干非線性問題
參考文獻
一文解析徑向滑動軸承分析和設計
目前DyRoBeS軸承-轉子動力學分析與設計軟件共含有8大模塊，分別是Rotor（轉子動力學模塊）、BePerf（徑向滑動軸承性能模塊）、ThrustBrg（止推軸承模塊）、GearLoad（齒輪嚙合載荷模塊）、RotorBal（轉子動平衡模塊）、SpiralGF（先進螺旋密封模塊）、LabySeal（迷宮密封模塊）、Carbon Ring Seal（石墨環(huán)密封模塊），如下表1及圖1所示。
表1 DyRoBeS軟件八大模塊匯總
圖1 DyRoBeS軟件模塊圖，紅色框為本次推文重點介紹的BePerf模塊
小編將向大家展示這些模塊的強大功能！
BePerf主要用于徑向滑動軸承設計和分析，還有止推軸承的初步設計功能，止推軸承完整的設計和分析功能在ThrustBrg模塊。DyRoBeS軟件提供了固定瓦軸承、可傾瓦軸承、浮環(huán)軸承、氣體軸承以及靜壓軸承等，基本涵蓋了所有滑動軸承的類型（其他滾動軸承、電磁軸承以及擠壓油膜阻尼器等相關計算在Rotor模塊中），如圖2 所示。
展開 直播預告 | Actran 2025.1聲學仿真新功能介紹
借助這種新的工作流程，工程師將能夠:
輕松檢查結構振動結果并計算等效輻射功率（ERP）
快速自動構建結構的聲學包面網(wǎng)格，并使用自動化步驟設置完整的聲輻射分析
深入分析結果并調查峰值噪聲水平的根本原因
■ 電機噪聲WM支持軸承載荷，并有其他更多改進
除了電磁載荷之外，軸承載荷現(xiàn)在還可以應用電機噪聲工作流。這些軸承載荷可以從 ROMAX 導出的 CSV 文件或 Masta 導出的 BDF 文件中導入。添加了對 3D 軸向電機的空間分解的支持，以及用于載荷和網(wǎng)格映射的新選項卡。此外，現(xiàn)在可以導出模態(tài)參與系數(shù)，以便在新的電驅動工作流程中使用。
借助這項新功能，工程師將能夠:
研究電磁載荷和軸承載荷對電驅動系統(tǒng) NVH 行為的綜合影響
對軸向電機進行深入研究
更好地對齊不同的網(wǎng)格并映射結構上的載荷
■ WM幫助文檔
已為工作流管理器的最復雜節(jié)點創(chuàng)建了大量文檔。此文檔可通過節(jié)點右上角的 info 圖標訪問。此外，當用戶將鼠標懸停在屬性上時，會為所有工作流的所有字段顯示文本信息。借助這項新功能，工程師將能夠:
獲取所涉及函數(shù)的描述以及請求的字段中的預期內容
訪問 HTML 頁面以獲取更詳細的解釋
■ 在 Actran VI 中自動創(chuàng)建 SEA 子系統(tǒng)
自Actran 2021以來，AUTO_SUBSYSTEMS序列已可用于虛擬 SEA，它將結構模型劃分為單元片，隨機激發(fā)它們并根據(jù)它們的結果構建一個能量數(shù)據(jù)庫，然后根據(jù)它們的能量相關性將這些單元片重新分組到子系統(tǒng)中。在 Actran 2025.1 中，AUTO_SUBSYSTEMS序列的分組組件現(xiàn)在移植到 ActranVI 中，以快速查看不同的子系統(tǒng)配置并使迭代變得更加容易。
展開 張作義：走在世界核能科技創(chuàng)新的巔峰
這種大型高速轉動機械的核心技術是軸承。傳統(tǒng)的機械軸承是非常精密的機械，是手工試出來的，我們國家還有差距。我們走了另一條路，利用最近30年在人類在信息技術上的革命去改進傳統(tǒng)精密機械工業(yè)，也就是采用計算機控制的電磁軸承。就像采用磁懸浮技術的高速鐵路一樣，大約10噸重的轉子是用磁力托起來。這個技術我們清華人利用跨學科交叉把它做起來了。來自力學系、機械系、工物系等好多專業(yè)的十多個優(yōu)秀畢業(yè)生組成的團隊，愣是把這個10噸重的轉子用磁懸浮把它給立起來，在上海已經(jīng)完成了整機100小時和500小時的連續(xù)運行考驗。這樣大力度的交叉，我們得益于清華大學整體的科研實力，是清華核研院相比于很多世界上的研究院所具有的體制性優(yōu)勢。
4 感悟與總結
在大學里能參加這樣的事業(yè)的人也不是太多，作為清華的老師，我很愿意通過這個講座跟同學們分享一些感悟，也許對大家的成長有些啟發(fā)。這是2004年美國一個很有名的雜志寫的關于清華核研院故事的文章。那里頭說，“在那個遙遠的地方，科學家們正在以他們相對微薄的力量開發(fā)一種更好的反應堆”。
早在上世紀50年代末，清華大學和教育部的領導就作出了一個很重要的決策，在北京昌平建設了清華200號基地，集合了各院系幾百名優(yōu)秀的學生，平均年齡是23歲半，建設一座試驗核反應堆。他們的領頭人也是一個年輕人，30多歲的呂應中教授，核能研究所的第一個所長，開創(chuàng)了清華200號的事業(yè)。核反應堆1964年建成，這是中國當時教育界的一件大事。文化大革命中，清華200號基地完成了中國提煉原子彈材料的關鍵技術，為兩彈做出了貢獻。在上世紀8-90年代，王大中院士帶領核研院建成了5MW低溫核供熱反應堆，在我國首次實現(xiàn)了一體化壓水反應堆技術。他同時爭取了國家“863”計劃的支持，開始啟動建設10MW高溫氣冷實驗堆項目。后來王大中老師在清華當了10年校長，對清華做出很大貢獻。
展開 
屏蔽泵咋樣維修？請收藏本文
屏蔽泵采用石墨軸承，依靠所輸送的液體來潤滑。軸承的磨損情況，對可靠運行十分重要。為了監(jiān)視軸承磨損狀況，一般都裝有機械式或電磁式軸承監(jiān)視器。當軸承的磨損量超過規(guī)定的允許值時，監(jiān)視器表盤的指針會指向紅區(qū)，即示“報警”。此時應立即停止運轉，進行檢查。如軸承的磨損量已超過極限值時應更換新的石墨軸承，否則有可能造成定、轉子屏蔽套相擦，直至屏蔽套損壞，導致液體介質侵蝕到定子繞組等處，造成電機損壞。
化工用屏蔽泵大多使用在防爆場所，故其接線盒都制成隔爆型結構。屏蔽電機的線圈端部埋有溫度繼電器，當電機繞組過熱時，起到過熱保護作用，根據(jù)電機所使用的絕緣等級不同，溫度繼電器的動作溫度也就不同。有些屏蔽泵電機外殼部分設有熱交換器，內有蛇形管，高溫介質通過蛇形管冷卻后再供電機石墨軸承潤滑，同時夾套內的冷卻水也可對電機起到冷卻作用。
屏蔽泵主要有下面幾種損壞情況：
（1）石墨軸承、軸套和推力板磨損或潤滑液短缺發(fā)生干磨而損壞。
（2）定、轉子屏蔽套損壞
造成屏蔽套損壞的原因，主要是軸承損壞或磨損超過極限值而造成定、轉子屏蔽套相擦而損壞；其次由于化學腐蝕造成焊縫等處產(chǎn)生泄漏。
（3）定子繞組損壞
除和普通電機一樣：過載、匝間短路、對地擊穿等造成定子繞組損壞的原因外，還有因定子屏蔽套損壞而導致介質侵蝕電機繞組使繞組絕緣損壞。
2、屏蔽泵的定期檢修
為了避免和減少屏蔽泵的突然損壞事故，屏蔽泵需要定期檢修。如遇有軸承監(jiān)視器“報警”時，須立即進行檢修。化工裝置一般是連續(xù)運行，屏蔽泵的定期檢修也只有在裝置計劃停車時進行。對大多數(shù)屏蔽泵一年檢修一次即可。
屏蔽泵的檢修方法是：將屏蔽泵進行解體：對各零件先進行清理，再對它們作表觀檢查，是否有異常。然后對關鍵部位的尺寸進行測量，對電機繞組作電氣檢查。
展開 AUTO TECH 2025 廣州國際電動車/混合動力車技術展覽會
展示范圍：
1、純電動汽車、混合動力汽車（乘用車、商用車）；
2、驅動系統(tǒng)：HV/EV驅動系統(tǒng)、輪轂電機系統(tǒng)、48V技術；
3、可充電電池，下一代電池技術：鋰電池、聚合物鋰電池、鉛蓄電池、NaS電池、二次空氣電池、薄膜鋰離子電池、鎳金屬氫化物（NiMH）電池、鎳鎘電池、電容，電容器、電池制造技術、電池元件及材料等；
4、電機技術：驅動電機、車載發(fā)電機、電磁鐵、線圈、電磁鋼板、軸承、鐵芯、電刷、微芯片、驅動IC、傳感器、控制軟件、扭矩測量、動靜特性測量儀、磁性測量儀、電磁場分析工具、熱場分析工具、電機設計軟件、繞線機、著磁機、焊接機、加工機等；
5、變頻器及周邊技術：DA-ACDC-AC變頻器、DC-AC整流器、升降壓轉換器、二極管，可控硅，雙向可控硅、GTOs、MOSFETs、IGBTs、碳化硅元件、散熱及耐高溫技術、冷卻裝置、逆變器評價試驗系統(tǒng)等、
6、充電設備：電池交換技術非接觸式充電技、術、EV快速充電設備、充電樁/充電站、智能監(jiān)控等；
7、車用電連接器及線束、充電連接器、線束加工設備等；
8、新能源汽車焊接、沖壓、電池裝配技術等智能制造技術、輕量化材料、新能源汽車潤滑油等。
誰來參觀：
新能源汽車制造商、電動發(fā)動機/逆變器制造商、汽車零部件制造商、可充電電池制造商
同期新能源汽車技術論壇討論話題包括不限于
1、國家政策、市場分析
2、整車商電氣化戰(zhàn)略及技術
3、電池、電機、電控技術
4、混合動力技術
5、800V高壓充電技術
6、氫燃料電池車
展開 samtech 轉子動力學論文兩篇
（1）《蓄能機組轉子系統(tǒng)三維動力特性研究》
受機械、電磁、水力等因素的影響，抽水蓄能發(fā)電機組軸系臨界轉速分析是復雜的轉子動力學問題。采用SAMCEF Rotor程序建立了抽水蓄能發(fā)電機組轉子-軸承-電磁系統(tǒng)三維有限元模型，計算了不平衡磁拉力剛度系數(shù)以及軸系的臨界轉速和振型。討論了發(fā)電機不平衡磁拉力、導軸承剛度系數(shù)變化對臨界轉速的影響。結果表明，不平衡磁拉力隨著勵磁電流和轉子偏心距的增加呈非線性增加，并使一階臨界轉速降低;軸系的臨界轉速隨導軸承軸承剛度的增加而增加。水導軸承對2 階臨界轉速影響較大。上、下導軸承對1、3 階臨界轉速影響較明顯。
（2）《HTR-10GT 磁力軸承實驗轉子臨界轉速分析》
臨界轉速的計算是轉子動力學分析的一個基礎課題, 其計算結果的準確性至關重要。本文以磁力軸承過彎曲臨界轉速的實驗臺架為研究對象, 采用Samcef Rotor動力學軟件, 分析了實驗轉子的臨界轉速和振型, 并深入研究了臨界轉速與支承剛度的關系。相關結論為磁力軸承控制系統(tǒng)設計提供重要的數(shù)值依據(jù)。
samcef rotors_papers.pdf
展開 新能源汽車技術與熱管理︱AUTO TECH China 2026 廣州國際新能源汽車技術與熱管理展覽會
展示范圍：
1、純電動汽車、混合動力汽車（乘用車、商用車）；
2、驅動系統(tǒng)：HV/EV驅動系統(tǒng)、輪轂電機系統(tǒng)、48V技術；
3、可充電電池，下一代電池技術：鋰電池、聚合物鋰電池、鉛蓄電池、NaS電池、二次空氣電池、薄膜鋰離子電池、鎳金屬氫化物（NiMH）電池、鎳鎘電池、電容，電容器、電池制造技術、電池元件及材料等；
4、電機技術：驅動電機、車載發(fā)電機、電磁鐵、線圈、電磁鋼板、軸承、鐵芯、電刷、微芯片、驅動IC、傳感器、控制軟件、扭矩測量、動靜特性測量儀、磁性測量儀、電磁場分析工具、熱場分析工具、電機設計軟件、繞線機、著磁機、焊接機、加工機等；
5、變頻器及周邊技術：DA-ACDC-AC變頻器、DC-AC整流器、升降壓轉換器、二極管，可控硅，雙向可控硅、GTOs、MOSFETs、IGBTs、碳化硅元件、散熱及耐高溫技術、冷卻裝置、逆變器評價試驗系統(tǒng)等、
6、充電設備：電池交換技術、非接觸式充電技術、EV快速充電設備、充電樁/充電站、智能監(jiān)控等；
7、車用電連接器及線束、充電連接器、線束加工設備等；
8、整車熱管理（乘用車+商用車）、電池熱管理、空調熱管理、驅動系統(tǒng)熱管理等等新能源汽車熱管理技術。
展開 