【摘 要】
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针对磁悬浮飞轮低功耗的要求,对一种经典永磁偏置径向磁轴承进行能量优化研究。介绍了磁轴承的磁路结构和工作原理,基于磁轴承电流刚度和位移刚度数学模型,提取出轴承能量优
【机 构】
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北京石油化工学院精密电磁装备与先进测量技术研究所,北京航空航天大学惯性技术重点实验室,北京控制工程研究所空间智能控制技术重点实验室
【基金项目】
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北京市青年拔尖人才培养资助项目(No.2017000026833ZK22);“十三五”时期北京市属高校高水平教师队伍建设支持计划资助项目(No.CIT&TCD201804034);国家自然科学基金面上项目资助(No.61573032)
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针对磁悬浮飞轮低功耗的要求,对一种经典永磁偏置径向磁轴承进行能量优化研究。介绍了磁轴承的磁路结构和工作原理,基于磁轴承电流刚度和位移刚度数学模型,提取出轴承能量优化因子σ。在此基础上,建立了磁轴承功耗的目标函数,并对磁轴承功耗进行优化,得到了最优功耗数学表达式及其对应的σ大小。通过有限元法对轴承功耗优化结果进行仿真验证,其结果与理论分析结果基本吻合。在此基础上,基于优化结果研制了一套磁轴承,并通过改进现有15 Nms磁悬浮飞轮进行功耗测试。结果表明振幅为10μm时,单组绕组的最优功耗为0.87 W,与理论
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