大卸载力铠装永磁轴承设计分析

摘要

飞轮储能轴系采用非接触磁轴承,卸载轴系80％～ 90％重量,以降低下支承磨损和功耗.提出铠装钕铁硼永磁轴承设计方法,并应用于400 kW飞轮储能工程样机的磁轴承设计.该设计构型简单,单磁环被包在磁轭中,转子部分无永磁材料,规避振动和散热问题.磁环采用扇形磁瓦拼接,可满足大卸载力需求,其磁场不均匀性对轴向卸载力影响可忽略.工作间隙附近,轴承吸力与间隙大小关系近似线性化.工作间隙中磁轭面积约是磁环面积2倍时,轴承获得最大吸力.高效设计流程方法使磁环体积减少24.4％.给出了不同转速下的轴承最大卸载力设计参数.