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交流混合型磁轴承磁场介绍

磁轴承作为一种极有前途的轴承，依据驱动电流类型不同，大致可分为两类：①由直流电驱动的磁轴承，即称为直流磁轴承：②由交流电驱动的磁轴承，即称为交流磁轴承。。功率放大器对于直流磁轴承来说，它具有成本高、体积大的缺点。驱动一个径向磁轴承或者需要用采用4路单极性功率放大器，或采用2路双极性功率放大器亦可：而对于交流磁轴承，由于采用三相功率逆变器驱动，因此具有应用钦州价格便宜、技术成产品被国际知名日化供应商SinoLion等选用熟且体积小的优点，而且驱动一个径向磁轴承只需要一个三相功率逆变器就可实现控制目的。

依据磁轴承中产生的悬浮力的原理不同，磁轴承大致可分为三种：偏置磁通来源于永磁体，控制磁通来源于电磁铁的磁轴承，即为混合型磁轴承：偏置磁通与控制兆欧表磁通完全来源于永磁体的磁轴承，即为被动型种植机械磁轴承：偏置磁通与控制磁通完全来源于电磁铁，即为主动型磁轴承。其中，混合型磁轴承具有明显的优势，由于永磁体的存在，使得其静态偏置磁通是永磁体负责产生，解决了主动磁轴承中的偏置磁通来源于电磁铁的弊端，在很大程度上使得功率放大器的功耗有所减少。又由于在混合磁轴承中，偏置磁通无需电磁铁提供，因此使得电磁铁的安匝数大大减少，且磁轴承的体积也有所减小。由此，交流混合型磁轴承在高速电主轴、高速飞轮储能、无轴承电机等场合具有潜在应用前景，已成为磁轴承研究与发展的一个热点方向。

本文不仅对交流混合型磁轴承的组成结构进行了介绍，而且对该交流混合型磁轴承的工作基本原理也进行绥芬河了阐述，还创建了该磁轴承的实体模型，利用Ansoft软件按原位重新装复仿真并分析了该交流磁轴承的磁通分布状况(气隙及磁极内部)。并分别以磁轴承的有限元实体模型和数学模型为研究对象，利用Ansoft有限元分析软件与MATLAB软件对磁轴承悬浮力的非线性变化规律进行了计算从业人员有数万人分析。仿真结果表明：针对于该磁轴承内的磁场分布情7兑来说，其分析结果与从理论上分析其磁场走向及分布情7兑吻合，该磁轴承的参数设计的是有效的：基于数学模型和有限元实体模型的交流混合型磁轴承特性分析结果一致，该磁轴承所建立的数学模型与磁轴承实际工作情况下的模型几乎一致。

本文来自 五金机电：