Магнитные подшипники

23 июля 2015г. - 11:52 4616 просмотров


Магнитные подшипникиДостоинства и недостатки магнитных подшипников

Магнитный подшипник (подвес) работает, основываясь на принципе левитации. Левитация создается магнитным и электрическим полем.

Магнитные подшипники осуществляют работу вала, его вращение, без физического контакта с какой-либо поверхностью.

Это позволяет полностью исключить систему смазки из работы данного механизма. Фактор отсутствия износа и трения, является основным достоинством данных подшипников.

Помимо этого качества, специалисты также оценивают и тот факт, что электромагнитные подшипники позволяют контролировать ротор. Магнитные подшипники бывают активными и пассивными.

Пассивные магнитные подшипники – это подшипники с постоянным магнитом. В силу технологического несовершенства на практике применяются редко.


Активные магнитные подшипники – это подшипники с переменным магнитным полем, то есть с полем создаваемым сердечником и обмоткой.

Магнитные подшипники

Общая характеристика магнитных подшипников

В активных магнитных подшипниках (АМП), ток в электромагнитах регулируется системой автоматического управления, которая получает сигналы от датчиков перемещения ротора. Обычно бесконтактный подвес ротора осуществляется с помощью либо двух конических, либо с помощью двух радиальных и одного осевого активного магнитного подшипника. Системы управления работают как на аналоговой, так и на более современной цифровой обработке сигналов.

Магнитные подшипники

К выделяющим их из ряда аналогов качествам, можно отнести следующие преимущества:

  1. Являются механически прочными.
  2. Обладают достаточно высокой грузоподъемностью.
  3. В широких диапазонах можно изменить демпфирование и жесткость.
  4. Конструкция подшипников позволяет использовать их в особых условиях (при низких и высоких температурах, в вакууме, при больших скоростях вращения, а также в стерильных условиях).
  5. Конструкция обеспечивает устойчивую неконтактную подвеску тела.

Однако помимо достоинств, у магнитных подшипников есть и свои недостатки. Во-первых, это нуждаемость магнитных подшипников во вспомогательных подшипниках. Обычно для этой цели используют подшипники качения. Вспомогательные подшипники используют в качестве страховочных для случая, если вдруг пропадет, по техническим причинам, магнитное поле. Поскольку в таком случае, если не будет страховочных подшипников, то потеря управления над ротором может повлечь за собой очень серьезные последствия.

Начиная от повреждения обмоток подшипника и заканчивая выводом из строя устройств находящихся внутри корпуса. Поэтому в магнитных подшипниках всегда предусмотрена такая система подшипников качения, которая выполняет защитную функцию и способна выдержать 1-2 отказа магнитных подшипников, после чего требуется их замена.

Во-вторых, это внутренняя неустойчивость магнитного поля. Для устранения этой неустойчивости, которая заключается в стабильном удерживании ротора магнитным полем, применяются специальные системы управления. Их устройство очень сложное и имеет в своем составе конструктивно слабые механизмы для исправления неполадок. В связи с этим, данную внутреннюю неустойчивость принято, в основном, ликвидировать вспомогательными подшипниками.

Третьим недостатком можно назвать повышенную температуру обмотки подшипника. Часто бывает так, что для лучшего контроля работы ротора необходим дополнительный ток. Тем самым повышенная сила тока, повышает температуру обмотки. А, как известно чем выше температура проводника, тем большее сопротивление он имеет.

Таким образом, температура обмотки увеличивается с каждым циклом, и избежать этого или отвести как-то тепло от отмотки, включив в конструкцию подшипника какой-либо элемент для этого, не представляется возможным. Единственное решение – это снабжение магнитного подшипника отдельной жидкостной системой охлаждения.

И последним весомым недостатком магнитного подшипника является его металлоемкость. Для того чтобы максимально преобразовать электрический ток в поддерживающую ротор магнитную силу, необходимо создание большой несущей поверхности и значительной силы тока. Это достигается путем увеличения сердечника. Помимо того что это вызывает падение резонансной частоты всей динамической системы ротора, это еще и влечет за собой увеличение массы подшипника в целом.

Кроме того, во многих магнитных подшипниках возможно явление насыщения. Это явление наблюдается, когда дополнительный ток перестает превращаться в дополнительную магнитную силу, вследствие чего подшипник уже не обладает необходимой силой для поддержания ротора. Это явление возникает вследствие появления токов Фуко в обмотке магнита. В зависимости от частоты вращения, потери на токи Фуко меняются.

Потери на токи Фуко, Нм 0,14 0,27 0,39 0,52
Частота вращения, 1/мин 1000 2000 3000 4000

Магнитные подшипники используются в таких системах как:

  1. Электрогенераторы высокоскоростные.
  2. Измерительные и контрольные приборы.
  3. Станки (шлифовальные, фрезерные, полировальные) с частотой вращения вала до 100000 об./мин.
  4. Высокотехнологичное оборудование для физических лабораторий.
  5. Криогенная техника.
  6. Вакуумные установки.

В настоящее время использование магнитных подшипников, наиболее перспективно в лазерных системах и оптике высокой точности. Ведущие компании по производству магнитных подшипников успешно работают над их разработкой уже с середины 50-х годов прошлого столетия.


Читайте также на портале myfta.ru:

Комментарии (19) “Магнитные подшипники”

  1. Useful information. Lucky me I discovered your site accidentally, and I am surprised why this twist of
    fate did not took place earlier! I bookmarked it.

  2. Thanks for your personal marvelous posting! I quite enjoyed reading
    it, you might be a great author. I will remember to bookmark your
    blog and definitely will come back at some point.

    I want to encourage one to continue your great posts, have a nice holiday weekend!

  3. Pretty element of content. I simply stumbled upon your weblog and in accession capital to assert that I get in fact loved account your blog posts.

    Anyway I will be subscribing to your feeds or even I fulfillment
    you get admission to constantly quickly.

  4. I simply want to tell you that I am newbie to weblog and really savored you’re website. Likely I’m likely to bookmark your site . You surely come with superb well written articles. Thank you for sharing with us your website.

  5. For every disciplined effort there is a multiple reward.’ By Jim Rohn

  6. certainly like your web-site but you need to check the spelling on quite a few of your posts. Several of them are rife with spelling issues and I find it very troublesome to tell the truth nevertheless I will certainly come back again.

  7. Wow! This could be one particular of the most helpful blogs We have ever arrive across on this subject. Actually Wonderful. I’m also an expert in this topic therefore I can understand your effort.

  8. Just wish to say your article is as surprising. The clarity in your post is just nice and i could assume you’re an expert on this subject. Well with your permission allow me to grab your RSS feed to keep updated with forthcoming post. Thanks a million and please keep up the gratifying work.

  9. I’m no longer certain where you’re getting your information, but great topic. I needs to spend some time finding out much more or understanding more. Thanks for great information I was on the lookout for this information for my mission.

  10. One more thing. I believe that there are lots of travel insurance web-sites of dependable companies that allow you to enter your trip details and get you the insurance quotes. You can also purchase your international holiday insurance policy on the net by using the credit card. All that you should do should be to enter all your travel information and you can start to see the plans side-by-side. Only find the plan that suits your allowance and needs and then use your bank credit card to buy that. Travel insurance online is a good way to check for a reputable company pertaining to international holiday insurance. Thanks for giving your ideas.

  11. milf:

    Spot on with this write-up, I actually assume this website needs far more consideration. I’ll most likely be again to learn far more, thanks for that info.

  12. Ekim:

    I would like to thank you for the efforts you have put in writing this web site. I am hoping the same high-grade site post from you in the upcoming also. In fact your creative writing skills has encouraged me to get my own website now. Really the blogging is spreading its wings fast. Your write up is a good example of it.

  13. I like this post, enjoyed this one regards for putting up. «When you make a world tolerable for yourself, you make a world tolerable for others.» by Anais Nin.

  14. Good blog! I really love how it is easy on my eyes and the data are well written. I am wondering how I could be notified whenever a new post has been made. I have subscribed to your feed which must do the trick! Have a great day!

  15. I’ve learned many important things as a result of your post. I’d also like to convey that there may be a situation that you will obtain a loan and never need a co-signer such as a Fed Student Aid Loan. But when you are getting a borrowing arrangement through a conventional financier then you need to be made ready to have a co-signer ready to assist you to. The lenders are going to base their very own decision on the few aspects but the most important will be your credit history. There are some loan companies that will likewise look at your work history and make a decision based on that but in most cases it will depend on your rating.

  16. I’ve been absent for some time, but now I remember why I used to love this blog. Thanks , I’ll try and check back more often. How frequently you update your web site?

  17. Hey there! This post could not be written any better! Reading through this post reminds me of my previous room mate! He always kept talking about this. I will forward this article to him. Fairly certain he will have a good read. Thanks for sharing!

  18. Thanks for the suggestions shared on your blog. Another thing I would like to convey is that fat loss is not all about going on a fad diet and trying to reduce as much weight that you can in a few days. The most effective way in losing weight is by getting it bit by bit and using some basic tips which can allow you to make the most from a attempt to lose fat. You may be aware and already be following many of these tips, although reinforcing information never damages.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

шестнадцать − 10 =