Maqnit yataklar (aktiv və passiv) - yüksək aşınma müqaviməti və yüksək səmərəlilik. Aktiv maqnit rulmanlar

Bir çox istehlakçı inanır maqnit rulmanlar sənayedə kifayət qədər uzun müddət istifadə olunsa da, bir növ "qara qutu". Onlar adətən nəqliyyatda və ya hazırlanmasında istifadə olunur təbii qaz, onun mayeləşdirilməsi proseslərində və s. Onlar tez-tez üzən qaz emalı kompleksləri tərəfindən istifadə olunur.

Maqnetik rulmanlar maqnit levitasiyası ilə işləyir. Yaratdıqları qüvvələr sayəsində işləyirlər maqnit sahəsi. Bu vəziyyətdə səthlər bir-biri ilə təmasda deyil, buna görə də yağlamaya ehtiyac yoxdur. Bu tip podşipniklər hətta kifayət qədər sərt şəraitdə, yəni kriogen temperaturlarda, həddindən artıq təzyiqlərdə, yüksək sürətlərdə və s. Eyni zamanda, maqnit yataklar yüksək etibarlılıq göstərir.

Ferromaqnit plitələrlə təchiz edilmiş radial daşıyıcı rotor statora yerləşdirilən elektromaqnitlərin yaratdığı maqnit sahələrinin köməyi ilə istənilən vəziyyətdə saxlanılır. Eksenel rulmanların işləməsi eyni prinsiplərə əsaslanır. Bu halda, rotorun üzərindəki elektromaqnitlərin əksinə, fırlanma oxuna perpendikulyar quraşdırılmış bir disk var. Rotorun vəziyyəti induksiya sensorları tərəfindən izlənilir. Bu sensorlar nominal mövqedən bütün sapmaları tez bir zamanda aşkar edir, nəticədə maqnitlərdə cərəyanları idarə edən siqnallar yaradırlar. Bu manipulyasiyalar rotoru istədiyiniz vəziyyətdə saxlamağa imkan verir.

Maqnit rulmanların üstünlükləri danılmaz: onlar yağlama tələb etmir, təhdid etmirlər mühit, az enerji sərf edir və təmas edən və sürtünən hissələrin olmaması səbəbindən uzun müddət işləyir. Bundan əlavə, maqnit yataklar aşağı vibrasiya səviyyələrinə malikdir. Bu gün daxili monitorinq və vəziyyətə nəzarət sistemi olan modellər var. Aktiv Bu an Maqnit rulmanlar əsasən təbii qaz, hidrogen və hava üçün turbokompressorlarda və kompressorlarda, kriogen texnologiyada, soyuducu qurğularda, turboekspanderlərdə, vakuum texnologiyasında, elektrik generatorlarında, nəzarət-ölçü avadanlıqlarında, yüksək sürətli cilalama, frezeleme və daşlama maşınları.

Maqnit yatakların əsas çatışmazlığı- maqnit sahələrindən asılılıq. Sahənin yox olması sistemin fəlakətli uğursuzluğuna səbəb ola bilər, buna görə də onlar tez-tez təhlükəsizlik rulmanları ilə istifadə olunur. Tipik olaraq, onlar maqnit modellərinin iki və ya bir uğursuzluğuna tab gətirə bilən yuvarlanan rulmanlar kimi istifadə olunur, bundan sonra onların dərhal dəyişdirilməsi tələb olunur. Həmçinin maqnit yataklar üçün, həcmli və mürəkkəb sistemlər yatağın istismarını və təmirini əhəmiyyətli dərəcədə çətinləşdirən nəzarət. Məsələn, bu yatakları idarə etmək üçün tez-tez xüsusi bir idarəetmə şkafı quraşdırılır. Bu kabinet maqnit yatakları ilə qarşılıqlı əlaqədə olan bir nəzarətçidir. Onun köməyi ilə elektromaqnitlərə rotorun vəziyyətini tənzimləyən, onun təmassız fırlanmasına zəmanət verən və sabit mövqeyini saxlayan bir cərəyan verilir. Bundan əlavə, maqnit yataklarının istismarı zamanı bu hissənin sarımının qızdırılması problemi yarana bilər ki, bu da cərəyanın keçməsi səbəbindən baş verir. Buna görə də, bəzən bəzi maqnit yatakları ilə əlavə soyutma sistemləri quraşdırılır.

Biri ən böyük istehsalçılar maqnit rulmanlar- Kompleksin hazırlanmasında iştirak edən S2M şirkəti həyat dövrü maqnit rulmanları, eləcə də daimi maqnit mühərrikləri: inkişafdan istismara, istehsala və praktik həllərə qədər. S2M həmişə xərcləri azaltmaq üçün rulman dizaynlarını sadələşdirməyə yönəlmiş yenilikçi siyasətə sadiq olmuşdur. Etməyə çalışdı maqnit modelləri sənaye istehlak bazarı tərəfindən daha geniş istifadə üçün daha əlçatandır. Müxtəlif kompressorlar istehsal edən şirkətlər və vakuum nasoslarıəsasən neft və qaz sənayesi üçün. Vaxtilə S2M xidmətləri şəbəkəsi bütün dünyaya yayılmışdı. Onun ofisləri Rusiya, Çin, Kanada və Yaponiyada idi. 2007-ci ildə S2M SKF qrupu tərəfindən əlli beş milyon avroya alınıb. Bu gün öz texnologiyalarından istifadə edən maqnit podşipnikləri A&MC Magnetic Systems-in istehsal bölməsi tərəfindən istehsal olunur.

Kompakt və qənaətcil modul sistemlər, maqnit rulmanları ilə təchiz olunmuş, sənayedə getdikcə daha çox istifadə olunur. Adi ilə müqayisədə ənənəvi texnologiyalar onların bir çox üstünlükləri var. Miniatürləşdirilmiş innovativ motor/rulman sistemləri sayəsində bu cür sistemlərin müasir seriyalı məhsullara inteqrasiyası mümkün olmuşdur. Onlar bu gün yüksək texnologiyalı sənayelərdə (yarımkeçiricilərin istehsalı) istifadə olunur. Maqnit yataklar sahəsində son ixtiralar və inkişaflar bu məhsulun struktur sadələşdirilməsini maksimum dərəcədə artırmaq məqsədi daşıyır. Bu, daşıyıcı xərcləri azaltmaq, onları bu cür yeniliyə ehtiyacı olan daha geniş sənaye bazarı üçün daha əlçatan etməkdir.

Hər kəs bilir ki, maqnit metalları cəlb etməyə meyllidir. Həmçinin, bir maqnit digərini cəlb edə bilər. Lakin onların arasındakı qarşılıqlı təsir cazibə ilə məhdudlaşmır, onlar bir-birini dəf edə bilirlər. Məsələ maqnitin qütbləridir - qütblərdən fərqli olaraq qütblər çəkir, qütblər dəf edir. Bu xüsusiyyət bütün elektrik mühərriklərinin əsasını təşkil edir və kifayət qədər güclüdür.

Bir maqnit sahəsinin təsiri altında levitasiya kimi bir şey də var, maqnit üzərində yerləşdirilən (ona bənzər bir qütbə sahib olan) bir cismin kosmosda uçması. Bu təsir sözdə maqnit yatağında tətbiq olundu.

Maqnit rulman nədir

Maqnit axını qüvvələri tərəfindən stasionar hissədə (statorda) fırlanan şaftın (rotorun) dəstəkləndiyi elektromaqnit tipli qurğuya maqnit yatağı deyilir. Mexanizm işləyərkən oxun yerini dəyişməyə meylli olan fiziki qüvvələr ona təsir edir. Onları aradan qaldırmaq üçün maqnit yatağı yükü izləyən və maqnit axınının gücünü idarə etmək üçün bir siqnal göndərən idarəetmə sistemi ilə təchiz edilmişdir. Maqnitlər, öz növbəsində, rotoru mərkəzi vəziyyətdə saxlayaraq, ona daha güclü və ya daha zəif bir qüvvə tətbiq edirlər.

Maqnetik rulmanlar sənayedə geniş tətbiq tapmışdır. Bunlar əsasən güclü turbomaşınlardır. Sürtünmənin olmaması və müvafiq olaraq sürtkü yağlarından istifadə ehtiyacı səbəbindən maşınların etibarlılığı dəfələrlə artır. Komponentlərdə praktiki olaraq heç bir aşınma yoxdur. Dinamik xüsusiyyətlərin keyfiyyəti də yaxşılaşır və səmərəlilik artır.

Aktiv maqnit rulmanlar

Elektromaqnitlərdən istifadə edərək bir güc sahəsinin yaradıldığı bir maqnit yatağı aktiv adlanır. Mövqe elektromaqnitlər rulman statorunda yerləşir, rotor metal bir mil ilə təmsil olunur. Şaftın vahiddə saxlanmasını təmin edən bütün sistemə aktiv maqnit asma (AMP) deyilir. Mürəkkəb bir quruluşa malikdir və iki hissədən ibarətdir:

• rulman bloku;
• elektron idarəetmə sistemləri.

AMP-nin əsas elementləri

• Radial rulman. Statorda elektromaqnitlər olan cihaz. Rotoru tuturlar. Rotorda xüsusi ferromaqnit lövhələr var. Rotor orta nöqtədə dayandırıldıqda, statorla heç bir əlaqə yoxdur. İnduktiv sensorlar kosmosda rotorun mövqeyinin nominaldan ən kiçik sapmasını izləyir. Onlardan gələn siqnallar sistemdəki tarazlığı bərpa etmək üçün bu və ya digər nöqtədə maqnitlərin gücünü idarə edir. Radial boşluq 0,50-1,00 mm, eksenel boşluq 0,60-1,80 mm-dir.

• Maqnit radial ilə eyni şəkildə işləyir. Rotor şaftına bir itələmə diski sabitlənmişdir, onun hər iki tərəfində statorda quraşdırılmış elektromaqnitlər var.
• Təhlükəsizlik rulmanları cihaz sönük və ya içəridə olduqda rotoru tutmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur fövqəladə hallar. Əməliyyat zamanı köməkçi maqnit yataklar istifadə edilmir. Onlarla rotor şaftı arasındakı boşluq maqnit yatağının yarısı qədərdir. Təhlükəsizlik elementləri top qurğuları və ya əsasında yığılır
• İdarəetmə elektronikasına rotor şaftının vəziyyəti sensorları, çeviricilər və gücləndiricilər daxildir. Bütün sistem hər bir fərdi elektromaqnit modulunda maqnit axınının tənzimlənməsi prinsipi əsasında işləyir.

Passiv maqnit rulmanlar

Maqnit rulmanlar daimi maqnitlər- bunlar daxil olan idarəetmə sxemindən istifadə etməyən rotor şaftının saxlanması sistemləridir rəy. Levitasiya yalnız yüksək enerjili daimi maqnitlərin qüvvələri hesabına həyata keçirilir.

Belə bir süspansiyonun dezavantajı sürtünmə meydana gəlməsinə və sistemin etibarlılığının azalmasına səbəb olan mexaniki dayandırıcıdan istifadə ehtiyacıdır. Texniki mənada maqnit dayanması bu dövrədə hələ həyata keçirilməyib. Buna görə praktikada passiv rulmanlar nadir hallarda istifadə olunur. Patentli bir model var, məsələn, Nikolaev süspansiyonu, hələ təkrarlanmamışdır.

Təkər yatağında maqnit lenti

"Maqnit" termini müasir avtomobillərdə geniş istifadə olunan ASB sisteminə aiddir.ASB rulmanı içəridə quraşdırılmış təkər sürət sensorunun olması ilə fərqlənir.Bu sensor podşipnik aralayıcısına quraşdırılmış aktiv cihazdır. O, maqnit axınının dəyişməsini hiss edən elementin qütblərini dəyişən maqnit halqası əsasında qurulmuşdur.

Rulman fırlandıqca, maqnit halqasının yaratdığı maqnit sahəsində daimi dəyişiklik olur. Sensor bu dəyişikliyi qeyd edərək siqnal yaradır. Bundan sonra siqnal mikroprosessora gedir. Onun sayəsində ABS və ESP kimi sistemlər işləyir. Artıq maşının işini düzəldirlər. ESP elektron sabitləşmədən məsuldur, ABS təkərlərin fırlanmasını tənzimləyir və sistemdəki təzyiq səviyyəsi əyləci idarə edir. O, sükan sisteminin işinə, yanal sürətlənməyə nəzarət edir, həmçinin transmissiya və mühərrikin işini tənzimləyir.

ASB rulmanının əsas üstünlüyü çox aşağı sürətlərdə belə fırlanma sürətini idarə etmək qabiliyyətidir. Eyni zamanda, hubın çəkisi və ölçüləri yaxşılaşdırılır və rulmanların quraşdırılması sadələşdirilir.

Bir maqnit yatağı necə etmək olar

Öz əlinizlə sadə bir maqnit rulmanı düzəltmək çətin deyil. Praktik istifadə üçün uyğun deyil, lakin maqnit qüvvəsinin imkanlarını açıq şəkildə göstərəcəkdir. Bunu etmək üçün sizə eyni diametrli dörd neodim maqnit, bir az daha kiçik diametrli iki maqnit, bir mil, məsələn bir parça lazımdır. plastik boru, və dayanacaq, məsələn, bir şüşə yarım litrlik banka. Daha kiçik diametrli maqnitlər borunun uclarına isti yapışqan istifadə edərək yapışdırılır ki, o, rulona bənzəyir. Ortada bu maqnitlərdən birinin kənarına plastik top yapışdırılır. Eyni dirəklər xaricə baxmalıdır. Eyni dirəkləri yuxarıya baxan dörd maqnit boru seqmentinin uzunluğundan bir məsafədə cüt-cüt qoyulur. Rotor yalançı maqnitlərin üstündə yerləşdirilir və plastik topun yapışdırıldığı tərəfdən dəstəklənir. plastik qab. İndi maqnit yatağı hazırdır.

bu kimi bəzi yoldaşların videolarına baxdıqdan sonra

Qərara gəldim və bu mövzunu yoxlayacağam. Məncə, video kifayət qədər savadsızdır, ona görə də piştaxtalardan fit çalmaq olduqca mümkündür.

Başımda bir dəstə diaqramdan keçdikdən sonra, Beletskinin videosunun mərkəzi hissəsindəki asma prinsipinə baxaraq, Levitnon oyuncağının necə işlədiyini başa düşdüm, sadə bir diaqramla gəldim. Aydındır ki, bir oxda iki dəstəkləyici sünbül olmalıdır, sünbül özü poladdan hazırlanmışdır və üzüklər ox üzərində sərt şəkildə sabitlənmişdir. Möhkəm üzüklər əvəzinə, çevrənin ətrafında yerləşən bir prizma və ya silindr şəklində çox böyük olmayan maqnitlər yerləşdirmək olduqca mümkündür. Prinsip məşhur oyuncaq "Livitron" da olduğu kimidir. yalnız zirvənin aşmasına mane olan geroskopik bir an əvəzinə, oxa sərt şəkildə sabitlənmiş dayaqlar arasında "təkmə" istifadə edirik.

Aşağıda "Livitron" oyuncağı ilə bir video var.

və burada təklif etdiyim diaqramdır. əslində bu, yuxarıdakı videodakı oyuncaqdır, amma artıq dediyim kimi, dəstək sünbülünün aşmasına mane olacaq bir şey lazımdır. yuxarıdakı videoda giroskopik momentdən istifadə olunur, mən iki dayaq və onların arasında boşluqdan istifadə edirəm.

Gördüyüm kimi bu dizaynın işini əsaslandırmağa çalışaq:

Maqnitlər dəf edilir, yəni zəiflik- bu sünbülləri ox boyunca sabitləşdirmək lazımdır. burada mən aşağıdakı fikirdən istifadə etdim: maqnit sünbülü ən aşağı sahə gücü olan sahəyə itələməyə çalışır, çünki sünbül halqanın əksinə maqnitləşməyə malikdir və maqnitin özü halqavarıdır, burada ox boyunca yerləşən kifayət qədər böyük bir sahədə gərginlik periferiyadan daha azdır. olanlar. Maqnit sahəsinin intensivliyinin formada paylanması şüşəyə bənzəyir - intensivlik divarda maksimum, oxda isə minimumdur.

sünbül ox boyunca sabitləşdirilməlidir, eyni zamanda halqa maqnitindən ən aşağı sahə gücünə malik sahəyə itələnməlidir. olanlar. bir oxda iki belə sünbül varsa və üzük maqnitləri sərt şəkildə sabitlənirsə, ox "donmalıdır".

belə çıxır ki, daha az sahə gücü olan zonada olmaq enerji baxımından ən əlverişlidir.

İnternetdə dolaşaraq oxşar dizaynı tapdım:

burada da daha az gərginliyə malik zona yaranır, o da maqnitlər arasında ox boyunca yerləşir və bucaqdan da istifadə olunur. Ümumiyyətlə, ideologiya çox oxşardır, lakin yığcam rulman haqqında danışırıqsa, yuxarıdakı seçim daha yaxşı görünür, lakin xüsusi formalı maqnitlər tələb olunur. olanlar. Sxemlər arasındakı fərq ondan ibarətdir ki, mən dəstəkləyici hissəni daha az gərginlikli bir zonaya sıxıram və yuxarıdakı sxemdə belə bir zonanın formalaşması oxdakı mövqeyi təmin edir.
Müqayisəni daha aydın etmək üçün diaqramımı yenidən tərtib etdim:

onlar mahiyyətcə güzgü şəkilləridir. Ümumiyyətlə, fikir yeni deyil - hamısı eyni şey ətrafında fırlanır, hətta yuxarıdakı videonun müəllifinin sadəcə təklif olunan həll yollarını axtarmadığına dair şübhələrim var.

burada demək olar ki, bir-birdir, əgər konusvari dayanacaqlar möhkəm deyil, kompozit - maqnit nüvəsi + üzük maqnitindən hazırlanırsa, onda mənim dövrəmi alacaqsınız. Mən hətta ilkin optimallaşdırılmamış ideyanı deyərdim - aşağıdakı şəkil. yalnız yuxarıdakı şəkil rotoru "cəlb etmək" üçün işləyir, lakin mən əvvəlcə "çəkilməni" planlaşdırdım


Xüsusilə istedadlı olanlar üçün qeyd etmək istəyirəm ki, bu dayandırma Earnshaw teoremini (qadağanı) pozmur. Məsələ burasındadır ki, biz burada sırf maqnit asma haqqında danışmırıq, mərkəzləri ox üzərində sərt şəkildə sabitləşdirmədən, yəni. bir ox sərt şəkildə sabitlənir, heç bir şey işləməyəcək. olanlar. Bu dayaq nöqtəsini seçməklə bağlıdır və başqa heç nə yoxdur.

əslində, Beletsky-nin videosuna baxsanız, görə bilərsiniz ki, təxminən bu sahələrin konfiqurasiyası artıq hər cür yerlərdə istifadə olunur, çatışmayan yeganə şey son toxunuş. konusvari maqnit dövrə iki ox boyunca "itələmə" paylayır, lakin Earnshaw üçüncü oxun fərqli şəkildə sabitlənməsini əmr etdi, mən mübahisə etmədim və onu sərt mexaniki şəkildə düzəltdim. Beletskinin niyə bu seçimi sınamadığını bilmirəm. əslində ona iki "livitron" lazımdır - dayaqlar ox üzərində sabitlənmiş və zirvələrə mis boru ilə bağlanmışdır.

Siz həmçinin qeyd edə bilərsiniz ki, maqnit dayaq halqasına qarşı polariteli bir maqnit yerinə kifayət qədər güclü diameqnetik materialdan olan uclardan istifadə edə bilərsiniz. olanlar. maqnit + konusvari maqnit nüvəsi birləşməsini sadəcə diamaqnit konus ilə əvəz edin. oxda fiksasiya daha etibarlı olacaq, lakin diamaqnitlər güclü qarşılıqlı təsir və yüksək sahə gücü ilə xarakterizə edilmir və bunu hər hansı bir şəkildə tətbiq etmək üçün bu sahənin böyük bir "həcmi" lazımdır. Sahənin fırlanma oxuna nisbətən oxlu vahid olması səbəbindən fırlanma zamanı maqnit sahəsində dəyişikliklər baş verməyəcək, yəni. belə bir rulman fırlanma müqaviməti yaratmır.

Şeylərin məntiqinə görə, bu prinsip plazma asqısına da - yamaqlı “maqnit şüşəsi”nə (korktron) şamil edilməlidir, gözləyin və baxın.

Mən nəticəyə niyə bu qədər arxayınam? yaxşı, çünki bu kömək edə bilməz, lakin mövcud ola bilməz :) mümkün olan yeganə şey daha "sərt" sahə konfiqurasiyası üçün konus və fincan şəklində maqnit nüvələri etməkdir.
Bənzər bir dayandırma ilə bir video da tapa bilərsiniz:

burada müəllif heç bir maqnit sxemindən istifadə etmir və Earnshaw teoremini başa düşmək üçün ümumiyyətlə lazım olduğu kimi iynəyə diqqət yetirir. lakin üzüklər artıq oxa sərt şəkildə sabitlənmişdir, yəni oxu onların arasında yaymaq olar ki, bu da oxdakı maqnitlərdə konusvari maqnit nüvələrdən istifadə etməklə asanlıqla əldə edilə bilər. olanlar. "Maqnit kubokunun" "dibi" daxil olana qədər, maqnit dövrəsini halqaya itələmək getdikcə çətinləşir, çünki havanın maqnit keçiriciliyi maqnit dövrəsindən daha azdır - azalma hava boşluğu sahə gücünün artmasına səbəb olacaqdır. olanlar. bir ox mexaniki olaraq sərt şəkildə sabitlənir - sonra iynə üzərində dəstəyə ehtiyac qalmayacaq. olanlar. ilk şəkilə baxın.

P.S.
Tapdıqlarım budur. serialdan pis baş hələ əlini buraxmayacaq - müəllif hələ də Beletskidir - orda lap bərbaddır, ana, narahat olma - sahənin konfiqurasiyası kifayət qədər mürəkkəbdir, üstəlik, vahid deyil. fırlanma oxu boyunca, yəni. fırlanan zaman, oxda maqnit induksiyasında bir dəyişiklik olacaq, bütün çıxıntılar ilə ... halqa maqnitindəki topa diqqət yetirin, digər tərəfdən halqa maqnitində bir silindr var. olanlar. adam axmaqcasına burada təsvir edilən dayandırma prinsipini pozdu.

Yaxşı, ya da fotoşəkildə süspansiyonu lehimli, yəni. fotodakı bibərlər iynə üçün dayaqdan istifadə edir və o, iynənin yerinə top asdı - ey şeytan - bu işə yaradı - kimin ağlına gələrdi (xatırlayıram ki, Earnshaw teoremini düzgün başa düşmədiyimi mənə sübut etdilər), lakin iki top asmaq və yalnız iki üzükdən istifadə etmək kifayət qədər ağıllı deyil. olanlar. videodakı cihazdakı maqnitlərin sayı asanlıqla 4-ə və bəlkə də 3-ə endirilə bilər, yəni. bir halqada silindr və digərində bir top olan bir konfiqurasiyanın işləməsi eksperimental olaraq sübut edilmiş hesab edilə bilər, orijinal fikrin şəklinə baxın. orada iki simitrik dayanacaq və bir silindr + konus istifadə etdim, baxmayaraq ki, konus və qütbdən diametrə qədər kürənin bir hissəsinin eyni işlədiyini düşünürəm.

buna görə də dayanacaq özü belə görünür - bu, maqnit dövrəsidir (yəni dəmir, nikel və s.), sadəcə olaraq

halqalı maqnit quraşdırılıb. əks hissəsi eynidir, yalnız tərs :) və spacer işində iki dayanacaq - yoldaş Earnshaw bir dayanacaqda işləməyi qadağan etdi.

Onun iş prinsipi maqnit sahəsində yerləşdirilmiş cərəyan keçiricisinə təsir edən qüvvənin istifadəsinə əsaslanır. Cərəyan keçirən bir keçirici bərk və ya maye ola bilər. Sonuncu vəziyyətdə, dəstəklər çağırılır

maqnitohidrodinamik keçiricilik növü. Cərəyanın növündən asılı olaraq keçirici asqılar DC asqılara və bölünür alternativ cərəyan(maqnit sahəsi və cərəyan fazada olmalıdır).

Şəkil 1.2.5-də göstərilən keçirici asma var sadə dizayn və eyni zamanda yüksək yükləmə qabiliyyətinə malikdir.

Şəkil 1.2.5 - Keçiricinin dayandırılması

Keçirici süspansiyonların istifadəsini məhdudlaşdıran əhəmiyyətli bir çatışmazlıq, cərəyanları birbaşa dayandırılmış gövdəyə həyəcanlandırmaq ehtiyacıdır ki, bu da öz çəkisinin əhəmiyyətli dərəcədə artmasına və süspansiyonun səmərəliliyinin azalmasına səbəb olur. Başqa bir çatışmazlıq böyük bir cərəyan mənbəyinə ehtiyacdır.

Keçirici dayaqlara həsr edilmişdir az miqdarda işləyir, lakin onlar hələ də geniş tətbiq tapmayıblar. Hal-hazırda keçirici süspansiyon metallurgiyada (təmiz metalların əridilməsi üçün) və nəqliyyatda istifadə olunur.

Aktiv maqnit süspansiyonları

Aktiv maqnit asma? idarə olunur elektromaqnit cihazı, maşının (rotorun) fırlanan hissəsini stasionar hissəyə (stator) nisbətən verilmiş vəziyyətdə saxlayan.

Aktiv maqnit asqıları üçün xüsusi elektron xarici əks əlaqə qurğusu tələb olunur.

Aktiv maqnit asqının iş prinsipini izah etmək üçün ən sadə olanı göstərən Şəkil 1.2.6-ya nəzər salın. struktur sxemi asma. O, asılmış cismin tarazlıq vəziyyətinə nisbətən yerdəyişməsini ölçən sensordan, ölçmə siqnalını emal edən tənzimləyicidən, enerji gücləndiricisindən ibarətdir. xarici mənbə, bu siqnalı elektromaqnit sarımında nəzarət cərəyanına çevirən. Bu siqnal ferromaqnit cismini saxlayan və tarazlıq vəziyyətinə qaytaran qüvvələrə səbəb olur.

Aktiv sxemlərin açıq üstünlüyü, çəki sahəsinə daha səmərəli nəzarətə nail olmaq və nəticədə güc xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq qabiliyyətidir. Aktiv asqı yüksək yükləmə qabiliyyətinə malikdir, yüksəkdir mexaniki güc, sərtlikdə və sönümdə geniş dəyişikliklər, səs-küy və vibrasiya yoxdur, çirklənməyə həssas deyil, aşınmaya ehtiyac yoxdur, yağlamaya ehtiyac yoxdur və s. Süspansiyonun sabitliyi, həmçinin lazımi sərtlik və amortizasiya nəzarət qanununun seçilməsi ilə əldə edilir. Aktiv maqnit asqının çatışmazlıqlarına daxildir yüksək qiymət, xarici mənbədən enerji istehlakı, elektron idarəetmə blokunun mürəkkəbliyi və s.

Şəkil 1.2.6 - Aktiv maqnit asma

Aktiv maqnit rulmanlarının tətbiqinin mühüm sahələri kosmik texnologiya (vakuum turbomolekulyar nasoslar), tibbi avadanlıq, Qida sənayesi, yüksək sürətli yerüstü nəqliyyat və s.

ÖN SÖZ

Bir çox maşının əsas elementi rulmanlarda fırlanan bir rotordur. Kütləvi və ümumi ölçüləri azaltmaq meyli ilə fırlanan maşınların fırlanma sürətlərinin və güclərinin artması, rulman bloklarının dayanıqlığının artırılması problemini prioritet kimi qarşıya qoyur. Üstəlik, bir sıra sahələrdə müasir texnologiya etibarlı işləyə bilən rulmanlar tələb olunur ekstremal şərait: vakuumda, yüksəkdə və aşağı temperaturlar, ultra-təmiz texnologiyalar, aqressiv mühitlərdə və s. Belə podşipniklərin yaradılması da aktual texniki problemdir.
Bu problemlərin həllinə ənənəvi yuvarlanan və sürüşən rulmanların təkmilləşdirilməsi ilə nail olmaq olar. və müxtəlif fiziki fəaliyyət prinsiplərindən istifadə edən qeyri-ənənəvi rulmanların yaradılması.
Ənənəvi yuvarlanan və sürüşən rulmanlar (maye və qaz) indi yüksək texniki səviyyəyə çatmışdır. Bununla belə, onlarda baş verən proseslərin təbiəti yuxarıda göstərilən məqsədlərə çatmaq üçün bu rulmanlardan istifadə etməyi məhdudlaşdırır və bəzən qeyri-mümkün edir. Belə ki, əhəmiyyətli çatışmazlıqlar yuvarlanan rulmanlar hərəkət edən və stasionar hissələr arasında mexaniki təmasların olması və yivlərin yağlanması ehtiyacıdır. Sürüşən rulmanlarda mexaniki təmas yoxdur, lakin bir yağlama təbəqəsi yaratmaq və bu təbəqəni möhürləmək üçün yod sürtkü sistemi tələb olunur. Aydındır ki, möhürləyici qurğuların təkmilləşdirilməsi sürtkü və sürtkü yağının qarşılıqlı nüfuzunu yalnız azalda bilər, lakin tamamilə aradan qaldıra bilməz. xarici mühit.
Maqnitdən istifadə edən rulmanlar və elektrik sahələri. Onların arasında aktiv maqnit rulmanları (AMP) ən böyük praktik maraq kəsb edir. AMS-nin işi ferromaqnit cismin aktiv maqnit asqısının məşhur prinsipinə əsaslanır: bədənin müəyyən bir vəziyyətdə sabitləşməsi idarə olunan elektromaqnitlərdən bədənə təsir edən maqnit cazibə qüvvələri ilə müəyyən edilir. Elektromaqnitlərin sarımlarında cərəyanlar bir sistemdən istifadə edərək formalaşır avtomatik nəzarət, bədən hərəkəti sensorlarından, elektron nəzarətçidən və xarici mənbədən işləyən güc gücləndiricilərindən ibarətdir elektrik enerjisi.
İlk nümunələr praktik istifadəÖlçmə alətlərində aktiv maqnit asqıları 20-ci əsrin 40-cı illərinə təsadüf edir. Onlar D. Beams və D. Hriesinger (ABŞ) və O. G. Katsnelson və A. S. Edelstein (SSRİ) adları ilə əlaqələndirilir. İlk aktiv maqnit yatağı 1960-cı ildə R. Sixsmith (ABŞ) tərəfindən təklif edilmiş və eksperimental olaraq tədqiq edilmişdir. Geniş praktik istifadəÖlkəmizdə və xaricdə AMS 20-ci əsrin 70-ci illərinin əvvəllərində başlamışdır.
AMP-lərdə mexaniki təmasların olmaması və yağlama ehtiyacı onları texnologiyanın bir çox sahələrində çox perspektivli edir. Bunlar, ilk növbədə: vakuum və kriogen texnologiyada turbinlər və nasoslar; ultra təmiz texnologiyalar və aqressiv mühitlərdə işləmək üçün maşınlar; nüvə və kosmik qurğular üçün maşın və alətlər; ulduz falı; inertial enerji saxlama cihazları; habelə ümumi maşınqayırma və cihazqayırma məhsulları - yüksək sürətli millərin üyüdülməsi və frezelenmesi, toxuculuq dəzgahları. sentrifuqalar, turbinlər, balanslaşdırıcı maşınlar, vibrasiya stendləri, robotlar, dəqiqlik ölçü alətləri və s.
Bununla belə, bu uğurlara baxmayaraq, AMJI-lər 1970-ci illərin əvvəllərində edilən proqnozlardan gözləniləndən daha yavaş həyata keçirilir. Əvvəla, bu, sənayenin yenilikləri, o cümlədən AMP-ni yavaş qəbul etməsi ilə izah olunur. İstənilən yenilik kimi, tələbatda olmaq üçün AMP-ləri də populyarlaşdırmaq lazımdır.
Təəssüf ki, bu sətirləri yazarkən yalnız bir kitab aktiv maqnit rulmanlarına həsr edilmişdir: G. Schweitzer. N. Bleulerand A. Traxler “Active magnetic bearings”, ETH Zurich, 1994, 244 s., ingilis və alman dilləri. Həcmi kiçik olan bu kitab ilk növbədə AMP yaratarkən yaranan problemləri anlamaq üçün ilk addımları atan oxucuya yönəlib. Oxucunun mühəndislik və riyazi biliklərinə çox təvazökar tələblər qoyan müəlliflər əsas ideyaları və konsepsiyaları elə düşünülmüş ardıcıllıqla düzürlər ki, yeni başlayana asanlıqla sürət qazanmağa və konseptual olaraq yeni sahəni mənimsəməyə imkan verir. Şübhəsiz ki, bu kitab diqqətəlayiq bir hadisədir və onun populyarlaşdırıcı rolunu qiymətləndirmək olmaz.
Oxucu sual verə bilər ki, yuxarıda adı çəkilən kitabın rus dilindən tərcüməsi ilə kifayətlənməyək, əsl monoqrafiya yazmağa dəyərmi? Birincisi, 1992-ci ildən başlayaraq məni Rusiya universitetlərində AMS üzrə mühazirələr oxumağa dəvət etdilər. Finlandiya və İsveç. Bu mühazirələrdən bir kitab böyüdü. İkincisi, bir çox həmkarlarım AMP ilə maşınların tərtibatçıları üçün yazılmış LMP haqqında kitab almaq arzusunu bildirdilər. Üçüncüsü, mən də anladım ki, AMP sahəsində ixtisası olmayan bir çox mühəndislər elektromaqnitin idarəetmə obyektini araşdıran kitaba ehtiyac duyurlar.
Bu kitabın məqsədi mühəndisləri AMP-lərin riyazi modelləşdirilməsi, sintezi və təhlili üsulları ilə təchiz etmək və bununla da texnologiyanın bu yeni sahəsinə marağı stimullaşdırmaqdır. Kitabın bir çox tələbələr üçün də faydalı olacağına şübhəm yoxdur texniki ixtisaslar, xüsusilə kurs işləri və diplom dizaynı zamanı. Kitabı yazarkən mən Sankt-Peterburq Dövlətinin Pskov Politexnik İnstitutunda maqnit dayaqlarının tədqiqat laboratoriyasının elmi rəhbəri kimi AMP sahəsində 20 illik təcrübəmə əsaslanmışdım. texniki universitet.
Kitab 10 fəsildən ibarətdir. 1-ci fəsil verir Qısa Təsvir məqsədi oxucunun üfüqlərini genişləndirmək olan bütün mümkün elektromaqnit asma növləri. AMP istifadəçilərinə yönəlmiş 2-ci fəsil oxucunu aktiv maqnit rulmanlarının texnologiyası ilə tanış edir - bu inkişaf tarixi, dizaynları, xüsusiyyətləri, inkişaf problemləri və bir neçə nümunədir. praktik tətbiqlər. 3 və 4-cü fəsillərdə daşıyıcı maqnit dövrələrinin hesablanması metodologiyası verilmişdir. Elektromaqnit idarəetmə obyekti kimi 5-ci fəsildə tədqiq edilir. 6-cı fəsildə nəzarətçilərin sintezi və bir güclü maqnit asqının dinamikasının təhlili məsələləri həll edilir. Bu, gimbalı necə idarə etmək və tələb olunan dinamik keyfiyyətlərə nail olmağa nə mane ola biləcəyi haqqında bir fəsildir. Mərkəzi yeri beş dərəcə sərbəstliyə malik olan sərt rotorun asqısına nəzarət problemlərini araşdıran, asma ilə sürücü mühərrikinin qarşılıqlı əlaqəsini araşdıran, həmçinin dəstəklənməyən rotorların yaradılması məsələsinə toxunan 7-ci Fəsil tutur. elektrik maşınları. Rotorun elastik əyilmə deformasiyalarının gimbalın dinamikasına təsiri 8-ci Fəsildə müzakirə olunur. 9-cu fəsil gimbalın rəqəmsal idarəetməsinə həsr edilmişdir. Yekun 10-cu fəsil AMP-lərdə rotor asqılarının tətbiqi ilə bağlı bir sıra dinamik aspektləri araşdırır.
Kitabın sonundakı istinadlar siyahısına gəlincə, mən AMP ilə bağlı bütün tarixi diqqətəlayiq məqalələri daxil etməyə cəhd etməmişəm və bu sahəyə töhfələri qeyd olunmayan tədqiqatçılardan üzr istəyirəm.
Məsələlərin diapazonu çox geniş olduğundan, bir sistemi saxlamaq qeyri-mümkün oldu simvollar kitab boyu. Ancaq hər bir fəsil istifadə edir daimi sistem qeyd.
Mən öz müəllimlərim, professorlar David Raxmilevich Merknn və Anatoli Saulovnch Kelzona minnətdaram - onlar bu kitabın yaranmasında böyük töhfə veriblər. Mən maqnit dayaqları laboratoriyasındakı və universitetdəki həmkarlarıma, xüsusən Fedor Georgieviç Koçevinə, Mixail Vadimoviç Afanasyevə təşəkkür etmək istərdim. Valentin Vasilievich Andreen, Sergey Vladimiroviç Smirnov, Sergey Gennadievich Stebixov və İqor İvanoviç Morozov, onların səyləri ilə AMP ilə bir çox maşın yaradıldı. Söhbətləri də tapdım və əməkdaşlıq professor Kamil Şamsuddnoviç Xocaen və dosentlər Vladimir Aleksandroviç Andreev, Valeri Georgieviç Boqov və Vyaçeslav Qriqoryeviç Matseviç ilə. AMP sahəsində mənimlə böyük həvəslə işləyən aspirantların və aspirantların töhfəsini də qeyd etmək istərdim - bunlar Qriqori Mixayloviç Kraizman, Nikolay Vadimoviç Xmılko, Arkadi Qriqoryeviç Xrostitski, Nikolay Mixayloviç İlyin, Aleksandr Mikhailloviç və Aleksandr Mikhailloviçdir. Vasilyeviç Kiselev. Əlyazmanın nəşrə hazırlanmasında Elena Vladimirovna Juravleva və Andrey Semenoviç Leontiev tərəfindən göstərilən texniki yardımı xüsusi qeyd etmək lazımdır.
Kitabın nəşrinin maliyyələşdirilməsində göstərdikləri köməyə görə Pskov Mühəndislik Şirkətinə və Pskov Politexnik İnstitutuna təşəkkür etmək istərdim.