球面解耦永磁偏置磁轴承设计与分析

来源：机床与液压杂志2022年第7期北京时间：

作者：崔刚，俞建荣，刘强，李衡，席军

单位：北京石油化工学院，精密电磁装备与先进测量技术研究所；北京石油化工学院，精密电磁装备与先进测量技术研究所；北京石油化工学院，精密电磁装备与先进测量技术研究所；北京石油化工学院，精密电磁装备与先进测量技术研究所；北京石油化工学院，精密电磁装备与先进测量技术研究所

摘要：针对磁轴承在偏转时产生干扰力矩和磁路耦合问题，提出一种球面解耦永磁偏置磁轴承。基于麦克斯韦电磁吸力方程和等效磁路法理论分析磁轴承的力解耦和磁路解耦，并利用有限元仿真验证理论分析结果。结果表明：在转子发生0.5°偏转时，球面解耦永磁偏置磁轴承的干扰力矩是柱面永磁偏置磁轴承干扰力矩的1.3%，且在轴承径向隔磁块中间位置，气隙磁密约等于0.01 T，磁通几乎不穿过轴承定转子。球面解耦永磁偏置磁轴承可降低干扰力矩，实现磁路解耦，提高控制力矩精度，可用作磁悬浮飞轮的主动高精度控制。

关键词：永磁偏置磁轴承;力解耦;磁路解耦;有限元

基金资助：北京市自然科学基金面上项目(3212004)；北京市青年拔尖人才培养资助项目(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(CIT&TCD201804034)