可控磁路式零功率永磁悬浮装置的设计及动力学分析

摘要

可控磁路式永磁悬浮装置由于其结构特点,电机轴上存有额外的负载转矩.在悬浮力满足实验条件的基础上,为了减小电机轴上的负载转矩,提高其工作效率,降低功耗,本文以电机轴转矩趋于零作为优化设计的目标.因此对永磁悬浮磁力驱动装置的结构进行了优化设计,采用有限元法分析装置的零功率性能.同时为了研究改进后系统在扰动下的动力学响应及验证系统的鲁棒性,通过分析装置的运动和力,建立动力学模型,并且系统采用串级控制进行调节.仿真分析结果表明:经过优化设计后,负载转矩明显趋于零,装置具有零功率特性,同时该系统在受到扰动下,经过短暂调节,可以实现稳定悬浮.