中國電源學會編輯工作委員會檢視原始碼討論檢視歷史

來自 搜狐網 的圖片

中國電源學會編輯工作委員會負責學會旗下的期刊出版；與出版社合作出版電力電子、電源技術、新能源技術以及相關領域的中外文學術專着、工程技術書籍；協助學術工作委員會徵集學術年會論文等。

機構成員

主任：阮新波

副主任：杜 雄、劉進軍、張品佳

秘書長：陳 傑

委員：陳永真、張純江、張 興、羅全明、何晉偉、李武華、李 虹、胡 寅、范運年、牛新國、丁 釗

聯繫方式

秘書處所在單位：南京航空航天大學

相關資訊

磁懸浮軸承--電力電子在高速旋轉機械領域的應用

電動機想必大家都有所了解，轉子「呼呼呼」旋轉，帶動工業的發展。在工業和國防領域，旋轉機械是最重要的動力來源。無論是重工業中飛機發動機、船舶螺旋槳推進、汽車高鐵的動力系統，還是生活里中央空調的壓縮機，這些裝置中都能看到旋轉機械的身影。而在旋轉機械中，軸承是一個非常關鍵的部件，它對旋轉機械中的轉子起到支撐作用。如果沒有軸承，轉子是無法在一固定位置自由旋轉的。

軸承在工業和國防的重要性無可替代。在第二次世界大戰中，德軍迅猛的閃電戰術依靠的大量戰鬥機與坦克，都離不開各類旋轉機械中的滾珠軸承。英美盟軍為遏制德軍，採用了大規模空襲的方法，對施韋因富特的德國滾珠軸承廠進行打擊，造成了德軍裝備軸承的嚴重短缺，直接影響了德軍的作戰能力，對戰局帶來了重要的影響。

目前工業界最廣泛應用的是軸承類型是滾珠軸承。採用低摩擦的滾珠實現接觸式支承。此外，滾珠軸承還需要加入潤滑油進一步減少摩擦。但隨着轉速的提升，伴隨着摩擦力的增加，這種接觸式支承的方法在高速會遇到很多麻煩。另外在很多應用場合，為保證環境潔淨度，潤滑油被禁止使用。

相信大家可能有了些想法，既然接觸式軸承存在的摩擦難以消減，那就儘量使用不接觸的軸承唄。就是按照這樣的想法，另外兩種機械軸承被發明出來。一種就是箔片軸承（Foil Bearing），旋轉中箔片與轉軸中形成膜，可以脫離接觸。另一種是氣浮軸承，在軸承中通入壓縮氣體。當轉子旋轉到一定轉速也可以實現與定子脫離接觸。這兩種方法相比於傳統接觸式的滾珠軸承具有高速運行條件下摩擦小的優點。但是一般都只適用於高速，且工藝也較為複雜，目前主要使用在特殊應用場景。

與上述機械軸承不同，近年來發展起來的磁懸浮軸承採用可控電磁力實現對轉子的無接觸支承，可以適應從靜止到高速的寬轉速範圍應用，且具有不加潤滑油、無接觸摩擦等優點。因此，磁懸浮軸承成為各類高端裝備中旋轉機械支承的新一代「領銜主演」。

下方左圖展示了一個典型的磁懸浮軸承的實物，本質就是一個電磁機構，通過產生可控的電磁力來實現懸浮。磁懸浮軸承的原理結構圖如下方右圖所示，主要結構包括控制器、傳感器、功率放大器（驅動器）、繞組等。高端的裝置，但其原理並不複雜。磁懸浮軸承的基本原理高中物理知識就能解釋：每一軸的方向上，兩側繞組通過電流產生電磁力均能吸引轉子。在一定的平衡狀態下，兩側電磁力正好與這一軸的其他力平衡，轉子在這一位置就能保持懸浮，而與定子沒有接觸了。