磁懸浮技術

磁懸浮的原理

主動電磁懸浮以磁鐵物質上可控電磁鐵的吸引力為基礎。控制裝置調節電磁鐵中的電流,使磁力作用於磁鐵物質上,以使磁鐵物質保持懸浮狀態。感測器連續測量磁鐵物質。如果磁鐵物質處於理想位置上方,控制器即減小磁鐵中的電流,磁力也隨之下降。如果磁鐵物質處於理想位置下方,則磁鐵中的電流增加。

磁力軸承

單一電磁鐵不能使一個轉子的所有空間自由度穩定下來。只需兩個反向排列的電磁鐵就能使轉子朝向一個方向。兩對這樣的電磁鐵相互呈直角排列構成一個“徑向軸承”。像滾珠軸承一樣,這種配置能夠使轉子保持在平面上的一個方向(x-y方向)。因為還必須防止轉子傾斜,通常在此情況下必須使用兩個徑向軸承將其固定在兩點上。另需一對電磁鐵,用作推力軸承。因此,一個完全主動的電磁轉子軸承系統一共需要10個電磁鐵。電子控制裝置通過5個獨立感測器的回饋調節各個電磁鐵中的電流。

磁力軸承的優勢

磁力軸承所具有的特性使其有別於機械軸承。主要優勢包括不存在物理接觸以及對轉子位置進行電子控制。

效益總結

  • 無需潤滑
  • 無磨損
  • 無微粒產生
  • 易清潔和滅菌
  • 是潔淨室操作的理想選擇
  • 可在不良環境條件下(例如熱、冷、蒸汽、真空以及侵襲性化學品)運行,
  • 轉子和定子具有卓越的熱絕緣性能
  • 可密封(罐裝)
  • 低振動和噪音
  • 阻尼和剛度電子調節
  • 電子失衡補償
  • 氣隙內轉子的電子精定位
  • 對軸承負荷、轉子偏度和失衡進行永久性監測,無需附加設備

磁力軸承的應用

磁力軸承非常適合潔淨室應用,因為它們不需潤滑,並且能在不產生微粒的情況下運行。在半導體產業中,磁力軸承用在渦輪分子泵(TMP)、超純液壓泵和晶圓旋轉系統中。高可靠性磁力泵正出現在生物醫學產品中,例如血液泵、呼吸支援設備、生物反應器以及分析儀器。其他應用領域包括渦輪壓縮機、氣體環流風機、高速研磨軸、光掃描器以及科學儀器。

電磁懸浮的原理
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機械和電磁元件
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單板控制裝置
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