Magnetiske lagre (aktive og passive) - høy slitestyrke og høy effektivitet. Aktive magnetiske lagre

Mange lagerbrukere vurderer magnetiske lagre en slags «black box», selv om de har vært brukt i industrien ganske lenge. De brukes vanligvis i transport eller forberedelse naturgass, i prosessene for flytende dets, og så videre. Ofte brukes de av flytende gassbehandlingskomplekser.

Magnetiske lagre fungerer ved magnetisk levitasjon. De fungerer takket være kreftene som genereres av magnetfelt. I dette tilfellet kommer ikke overflatene i kontakt med hverandre, så det er ikke behov for smøring. Denne typen lagrene er i stand til å fungere selv under ganske tøffe forhold, nemlig ved kryogene temperaturer, ekstreme trykk, høye hastigheter og så videre. Samtidig viser magnetiske lagre høy pålitelighet.

Rotoren til et radiallager, som er utstyrt med ferromagnetiske plater, holdes på plass ved hjelp av magnetiske felt skapt av elektromagneter plassert på statoren. Funksjonen til aksiale lagre er basert på de samme prinsippene. I dette tilfellet, på motsatt side av elektromagnetene på rotoren, er det en skive som er installert vinkelrett på rotasjonsaksen. Rotorens posisjon overvåkes av induktive sensorer. Disse sensorene oppdager raskt alle avvik fra den nominelle posisjonen, som et resultat av at de lager signaler som styrer strømmene i magnetene. Disse manipulasjonene lar deg holde rotoren i ønsket posisjon.

Fordeler med magnetiske lagre unektelig: de krever ikke smøring, truer ikke miljø, bruker lite energi og, på grunn av fraværet av kontakt og gni deler, fungerer lenge. I tillegg har magnetiske lagre et lavt vibrasjonsnivå. I dag finnes det modeller med innebygget overvåkings- og tilstandskontrollsystem. På dette øyeblikket Magnetiske lagre brukes hovedsakelig i turboladere og kompressorer for naturgass, hydrogen og luft, i kryogenteknologi, i kjøleanlegg, i turboekspandere, i vakuumteknologi, i kraftgeneratorer, i kontroll- og måleutstyr, i høyhastighetspolering, fresing og slipemaskiner.

Den største ulempen med magnetiske lagre- avhengighet av magnetiske felt. Forsvinningen av feltet kan føre til en katastrofal svikt i systemet, så de brukes ofte med sikkerhetslager. Vanligvis bruker de rullelager som tåler to eller en feil på magnetiske modeller, hvoretter de krever umiddelbar utskifting. Også for magnetiske lagre, klumpete og komplekse systemer kontroll, noe som kompliserer driften og reparasjonen av lageret betydelig. For eksempel er det ofte installert et spesielt styreskap for å kontrollere disse lagrene. Dette skapet er en kontroller som samhandler med magnetiske lagre. Med dens hjelp tilføres strøm til elektromagnetene, som regulerer rotorens posisjon, garanterer dens berøringsfrie rotasjon og opprettholder dens stabile posisjon. I tillegg, under driften av magnetiske lagre, kan det være et problem med oppvarming av viklingen til denne delen, som oppstår på grunn av strømgjennomgang. Derfor, med noen magnetiske lagre, er det noen ganger installert ekstra kjølesystemer.

En av største produsenter magnetiske lagre- S2M selskap, som deltok i utviklingen av en komplett Livssyklus magnetiske lagre samt permanentmagnetmotorer: fra utvikling til igangkjøring, produksjon og praktiske løsninger. S2M har alltid forsøkt å følge en innovativ policy som tar sikte på å forenkle utformingen av lagre som er nødvendig for å redusere kostnadene. Hun prøvde å lage magnetiske modeller mer tilgjengelig for bredere bruk av det industrielle forbrukermarkedet. S2M samarbeidet med selskaper som produserte ulike kompressorer og vakuumpumper hovedsakelig for olje- og gassindustrien. På en gang spredte nettverket av S2M-tjenester seg over hele verden. Det hadde kontorer i Russland, Kina, Canada og Japan. I 2007 ble S2M kjøpt opp av SKF Group for femtifem millioner euro. I dag produseres magnetiske lagre basert på deres teknologier av produksjonsavdelingen til A&MC Magnetic Systems.

Kompakt og økonomisk modulære systemer lagre utstyrt med magnetiske lagre blir brukt mer og mer i industrien. Sammenlignet med vanlig tradisjonelle teknologier de har mange fordeler. Miniatyriserte innovative motor-/lagersystemer har gjort det mulig å integrere slike systemer i moderne serieprodukter. I dag brukes de i høyteknologiske industrier (halvlederproduksjon). Nylige oppfinnelser og utviklinger innen magnetiske lagre er tydelig rettet mot maksimal strukturell forenkling av dette produktet. Dette er for å redusere kostnadene for lagre, og gjøre dem mer tilgjengelige for et bredere marked av industrielle brukere som helt klart trenger denne typen innovasjon.

Alle vet at magneter har evnen til å tiltrekke seg metaller. En magnet kan også tiltrekke seg en annen. Men samspillet mellom dem er ikke begrenset til tiltrekning, de kan frastøte hverandre. Det handler om polene til en magnet - motsatte poler tiltrekker seg, som poler frastøter. Denne egenskapen er grunnlaget for alle elektriske motorer, og ganske kraftige.

Det er også noe slikt som levitasjon under påvirkning av et magnetfelt, når et objekt plassert over en magnet (som har en pol som ligner på den) henger i rommet. Denne effekten har blitt satt ut i livet i det såkalte magnetiske lageret.

Hva er et magnetisk lager

En enhet av elektromagnetisk type der en roterende aksel (rotor) støttes i en stasjonær del (stator) av magnetiske flukskrefter kalles et magnetisk lager. Når mekanismen er i drift, påvirkes den av fysiske krefter som har en tendens til å forskyve aksen. For å overvinne dem ble magnetlageret utstyrt med et kontrollsystem som overvåker belastningen og gir et signal for å kontrollere styrken til den magnetiske fluksen. Magnetene har på sin side en sterkere eller svakere effekt på rotoren, og holder den i en sentral posisjon.

Det magnetiske lagret har funnet bred anvendelse i industrien. Dette er i utgangspunktet kraftige turbomaskiner. På grunn av fraværet av friksjon og følgelig behovet for å bruke smøremidler, økes påliteligheten til maskinene mange ganger. Slitasje av noder er praktisk talt ikke observert. Det forbedrer også kvaliteten på dynamiske egenskaper og øker effektiviteten.

Aktive magnetiske lagre

En magnetisk peiling, hvor kraftfeltet skapes ved hjelp av elektromagneter, kalles aktiv. Posisjonelle elektromagneter er plassert i lagerstatoren, rotoren er representert av en metallaksel. Hele systemet som holder akselen i enheten kalles aktiv magnetisk suspensjon (AMP). Den har en kompleks struktur og består av to deler:

• peiling blokk;
• elektroniske kontrollsystemer.

Hovedelementene i AMP

• Lageret er radialt. En enhet som har elektromagneter på statoren. De holder rotoren. Det er spesielle ferromagnetplater på rotoren. Når rotoren er opphengt i midtpunktet, er det ingen kontakt med statoren. Induktive sensorer sporer det minste avviket i rotorposisjonen i rommet fra den nominelle. Signaler fra dem styrer styrken til magnetene på et eller annet punkt for å gjenopprette balansen i systemet. Det radielle gapet er 0,50-1,00 mm, det aksiale gapet er 0,60-1,80 mm.

• Magnetisk fungerer på samme måte som radial. En skyveskive er festet på rotorakselen, på begge sider av hvilken det er montert elektromagneter på statoren.
• Sikkerhetslagre er utformet for å holde rotoren når enheten er av eller i nødsituasjoner. Under drift er magnetiske hjelpelager ikke involvert. Avstanden mellom dem og rotorakselen er halvparten av et magnetisk lager. Sikkerhetselementer settes sammen på grunnlag av kuleanordninger el
• Styreelektronikken inkluderer rotorakselposisjonssensorer, transdusere og forsterkere. Hele systemet fungerer etter prinsippet om å justere den magnetiske fluksen i hver enkelt elektromagnetmodul.

Passive magnetiske lagre

Magnetiske lagre på permanente magneter er rotorakselholdesystemer som ikke bruker et kontrollskjema som inkluderer tilbakemelding. Levitasjon utføres kun på grunn av kreftene til permanente magneter med høy energi.

Ulempen med en slik suspensjon er behovet for å bruke en mekanisk stopp, noe som fører til dannelse av friksjon og en reduksjon i systemets pålitelighet. Magnestoppet i teknisk forstand er ennå ikke implementert i denne ordningen. Derfor brukes i praksis et passivt lager sjelden. Det er en patentert modell, for eksempel en Nikolaev-suspensjon, som ennå ikke har blitt gjentatt.

Magnetlist i hjullager

Konseptet "magnetisk" refererer til ASB-systemet, som er mye brukt i moderne biler. ASB-lageret er annerledes ved at det har en innebygd hjulhastighetssensor inni. Denne sensoren er en aktiv enhet innebygd i lagerpakningen. Den er bygget på grunnlag av en magnetisk ring som veksler poler på elementet som leser endringen i magnetisk fluks.

Når lageret roterer, er det en konstant endring i magnetfeltet som skapes av den magnetiske ringen. Sensoren registrerer denne endringen og genererer et signal. Signalet sendes deretter til mikroprosessoren. Takket være det fungerer systemer som ABS og ESP. Allerede korrigerer de arbeidet med bilen. ESP er ansvarlig for elektronisk stabilisering, ABS regulerer rotasjonen av hjulene, trykknivået i systemet er bremsen. Den overvåker driften av styresystemet, akselerasjon i sideretningen, og korrigerer også driften av girkassen og motoren.

Hovedfordelen med ASB-lageret er muligheten til å kontrollere rotasjonshastigheten selv ved svært lave hastigheter. Samtidig forbedres vekt- og størrelsesindikatorene til navet, installasjonen av lageret er forenklet.

Hvordan lage et magnetisk lager

Det enkleste gjør-det-selv-magnetlageret er enkelt å lage. Den er ikke egnet for praktisk bruk, men den vil tydelig vise mulighetene for magnetisk kraft. For å gjøre dette trenger du fire neodymmagneter med samme diameter, to magneter med litt mindre diameter, en aksel, for eksempel et segment plastrør, og en vekt, for eksempel, en halvliters glasskrukke. Magneter med mindre diameter festes til endene av røret med varmt lim på en slik måte at en spole oppnås. I midten av en av disse magnetene er det limt en plastkule på utsiden. Identiske stolper skal vende utover. Fire magneter med de samme polene opp er lagt ut i par i en avstand fra lengden på rørsegmentet. Rotoren plasseres over liggende magneter og på siden hvor plastkulen er limt støttes den. plast krukke. Her er magnetlageret og klart.

etter å ha sett videoer av individuelle kamerater, som f.eks

Jeg bestemte meg og jeg vil bli notert i denne tråden. etter min mening er videoen ganske analfabet, så det er fullt mulig å plystre fra bodene.

Når jeg gikk gjennom en haug med ordninger i hodet mitt, så på prinsippet om suspensjon i den sentrale delen i Beletskys video, forsto hvordan "levitrnon"-leken fungerer, kom jeg til en enkel ordning. det er klart at det skal være to støttepigger på samme akse, selve piggen er laget av stål, og ringene er stivt festet på aksen. i stedet for solide ringer, er det fullt mulig å legge ikke veldig store magneter i form av et prisme eller en sylinder arrangert i en sirkel. Prinsippet er det samme som i det velkjente leketøyet "Livitron". bare i stedet for det geroskopiske momentet, som hindrer toppen i å velte, bruker vi "spredningen" mellom stativene stivt festet på aksen.

Nedenfor er en video med et leketøy "Livitron"

og her er opplegget jeg foreslår. faktisk er dette leken i videoen ovenfor, men som sagt trenger den noe som ikke lar støttepiggen velte. videoen ovenfor bruker gyromoment, jeg bruker to coasters og en spacer mellom dem.

La oss prøve å rettferdiggjøre arbeidet med dette designet, slik jeg ser det:

magneter frastøter svakhet- du må stabilisere disse piggene langs aksen. her brukte jeg denne ideen: magneten prøver å presse piggen inn i området med lavest feltstyrke, fordi. piggen har en magnetisering motsatt av ringen og selve magneten er ringformet, hvor intensiteten i et tilstrekkelig stort område langs aksen er mindre enn i periferien. de. fordelingen av magnetfeltintensiteten i form ligner et glass - intensiteten er maksimal i veggen, og minimum på aksen.

piggen skal stabilisere seg langs aksen, mens den skyves ut av ringmagneten inn i området med lavest feltstyrke. de. hvis det er to slike pigger på samme akse og ringmagnetene er stivt festet, skal aksen "henge".

det viser seg at det er i den sonen med lavere feltstyrke det er mest energimessig gunstig.

Etter å ha gravd rundt på Internett fant jeg et lignende design:

det dannes også en sone med mindre spenning her, den ligger også langs aksen mellom magnetene, vinkelen brukes også. generelt er ideologien veldig lik, men hvis vi snakker om et kompakt lager, ser alternativet ovenfor bedre ut, men krever spesialformede magneter. de. forskjellen mellom ordningene er at jeg ekstruderer støttedelen inn i sonen med mindre spenning, og i skjemaet ovenfor sikrer selve dannelsen av en slik sone posisjonen på aksen.
For klarhet i sammenligningen tegnet jeg diagrammet mitt på nytt:

de er i hovedsak speilbilder. generelt er ideen ikke ny - de dreier seg alle om det samme, jeg har til og med mistanker om at forfatteren av videoen ovenfor rett og slett ikke så etter de foreslåtte løsningene

her er det praktisk talt en til en, hvis de koniske stopperne ikke er solide, men sammensatte - en magnetisk krets + en ringformet magnet, vil kretsen min vise seg. Jeg vil til og med si at den første uoptimaliserte ideen er bildet nedenfor. bare bildet over fungerer for "attraksjonen" til rotoren, og jeg planla opprinnelig å "støte tilbake"


for de spesielt begavede vil jeg merke at denne suspensjonen ikke bryter med Earnshaws teorem (forbud). faktum er at vi ikke snakker her om en rent magnetisk oppheng, uten en stiv fiksering av sentrene på aksen, dvs. en akse er stivt festet, ingenting vil fungere. de. det handler om å velge et støttepunkt og ikke noe mer.

faktisk, hvis du ser på Beletskys video, kan du se at omtrent den samme konfigurasjonen av felt allerede er brukt overalt, det eneste som mangler er siste touch. den koniske magnetiske kretsen fordeler "frastøtingen" langs to akser, men Earnshaw beordret at den tredje aksen skulle festes annerledes, jeg kranglet ikke og fikset den mekanisk stivt. hvorfor Beletsky ikke prøvde dette alternativet, vet jeg ikke. faktisk trenger han to "livitroner" - fest stativene på aksen, og koble dem til toppene med et kobberrør.

du kan også legge merke til at du kan bruke tips fra en hvilken som helst tilstrekkelig sterk diamagnet i stedet for en magnet med polaritet motsatt av den magnetiske støtteringen. de. bytt ut magnet + konisk magnetisk kretsbunt, bare med en diamagnetisk kjegle. fiksering på aksen vil være mer pålitelig, men diamagneter er ikke forskjellige i sterk interaksjon og høye feltstyrker og et stort "volum" av dette feltet er nødvendig for å kunne bruke dette i det minste på en eller annen måte. på grunn av at feltet er aksialt jevnt i forhold til rotasjonsaksen, vil det ikke være noen endring i magnetfeltet under rotasjon, d.v.s. et slikt lager skaper ikke motstand mot rotasjon.

logisk sett bør et slikt prinsipp også være gjeldende for plasmasuspensjon - en lappet "magnetisk flaske" (korktron), hva vil vi vente og se.

hvorfor er jeg så sikker på resultatet? vel, fordi det kan ikke annet enn å eksistere :) det eneste som må lages magnetiske kretser i form av en kjegle og en kopp for en mer "stiv" feltkonfigurasjon.
vel, du kan også finne en video med lignende oppheng:

her bruker ikke forfatteren noen magnetiske kretser og bruker vekten på nålen, slik det er generelt nødvendig, for å forstå Earnshaws teorem. men tross alt er ringene allerede stivt festet på aksen, noe som betyr at du kan spre aksen mellom dem, noe som enkelt oppnås ved å bruke koniske magnetkjerner på magneter på aksen. de. inntil "bunnen" av "magnetglasset" er gjennomhullet, er det vanskeligere og vanskeligere å skyve magnetkretsen inn i ringen. den magnetiske permeabiliteten til luft er mindre enn den magnetiske kretsen - en nedgang luft mellomrom vil øke feltstyrken. de. en akse er stivt festet mekanisk - da vil støttene på nålen ikke være nødvendig. de. se det aller første bildet.

P.S.
her er hva jeg fant. fra serien gir et dårlig hode ikke omvendelse til hender - forfatteren er fortsatt Biletsky - mor ikke gråt der - konfigurasjonen av feltet er ganske kompleks, dessuten er den ikke ensartet langs rotasjonsaksen, dvs. under rotasjon vil det være en endring i den magnetiske induksjonen i aksen med alt som stikker ut ... ta hensyn til kulen i ringmagneten, derimot, sylinderen i ringmagneten. de. mannen skrudde dumt opp suspensjonsprinsippet beskrevet her.

vel, eller loddet opphenget på bildet, dvs. paprikaene på bildet bruker støtter på nålen, og han hengte en ball i stedet for nålen - oh shaitan - det fungerte - hvem hadde trodd (jeg husker de beviste for meg at jeg ikke forsto Earnshaws teorem riktig), men tilsynelatende er det ikke galt å henge to baller og bare bruke to ringer nok. de. antall magneter i enheten på videoen kan enkelt reduseres til 4, og eventuelt opptil 3 dvs. en konfigurasjon med en sylinder i den ene ringen og en kule i den andre kan betraktes som eksperimentelt bevist å fungere, se tegningen av den opprinnelige ideen. der brukte jeg to symmetriske stoppere og en sylinder + kjegle, selv om jeg tror at kjeglen den delen av kulen fra stangen til diameteren fungerer likt.

derfor ser selve vektleggingen slik ut - dette er en magnetisk krets (dvs. jern, nikkel, etc.) det er bare

en magnetring legges. den gjensidige delen er den samme, bare omvendt :) og to stopp fungerer i støtet - kamerat Earnshaw forbød arbeid på ett stopp.

Prinsippet for driften er basert på bruken av kraften som virker på en strømførende leder plassert i et magnetfelt. En strømførende leder kan være fast eller flytende. I sistnevnte tilfelle kalles støttene

magnetohydrodynamisk ledende type. Avhengig av type strøm deles ledende oppheng i likestrømsoppheng og vekselstrøm(magnetfelt og strøm må være i fase).

Den ledende suspensjonen vist i figur 1.2.5 har enkel design og har samtidig høy bæreevne.

Figur 1.2.5 - Ledende oppheng

En betydelig ulempe som begrenser bruken av ledende suspensjoner er behovet for å eksitere strømmer direkte på den suspenderte kroppen, noe som fører til en betydelig økning i sin egen vekt og en reduksjon i effektiviteten til suspensjonen. Behovet for en stor strømkilde kan også tilskrives ulempene.

Dedikert til ledningsstolper en liten mengde fungerer, men de har ennå ikke funnet bred anvendelse. For øyeblikket brukes den ledende suspensjonen i metallurgi (for smelting av rene metaller), transport.

Aktive magnetiske suspensjoner

Aktiv magnetisk fjæring? det er håndterbart elektromagnetisk enhet, som holder den roterende delen av maskinen (rotoren) i en gitt posisjon i forhold til den stasjonære delen (statoren).

Aktive magnetiske suspensjoner krever en spesiell ekstern elektronisk tilbakemeldingsenhet.

For å forklare operasjonsprinsippet til en aktiv magnetisk suspensjon, se på figur 1.2.6, som viser den enkleste strukturordning suspensjon. Den består av en sensor som måler forskyvningen av den suspenderte kroppen i forhold til likevektsposisjonen, en regulator som behandler målesignalet, en effektforsterker drevet av ekstern kilde, som konverterer dette signalet til en kontrollstrøm i elektromagnetviklingen. Dette signalet forårsaker krefter som holder og returnerer det ferromagnetiske legemet til en tilstand av likevekt.

En åpenbar fordel med aktive kretser er muligheten til å oppnå mer effektiv regulering av veiefeltet og dermed forbedre effektkarakteristikker. Den aktive fjæringen har høy lastekapasitet, høy mekanisk styrke, bredt spekter av stivhet og demping, ingen støy og vibrasjoner, ugjennomtrengelig for forurensning, ingen slitasje, ikke behov for smøring, etc. Fjæringsstabilitet, samt nødvendig stivhet og demping oppnås ved å velge kontrollloven. Ulempene med aktiv magnetisk suspensjon inkluderer høy kostnad, strømforbruk fra en ekstern kilde, kompleksiteten til den elektroniske kontrollenheten, etc.

Figur 1.2.6 - Aktiv magnetisk oppheng

Viktige bruksområder for aktive magnetiske lagre er romteknologi (vakuum turbomolekylære pumper), medisinsk utstyr, utstyr i Mat industri, høyhastighets bakketransport, etc.

FORORD

Hovedelementet i mange maskiner er en rotor som roterer i lagre. Veksten av rotasjonshastigheter og kapasiteter til roterende maskiner med en samtidig trend mot en reduksjon i masse og generelle parametere fremhever problemet med å øke holdbarheten til lagersammenstillinger som en prioritet. Dessuten på en rekke områder moderne teknologi Det kreves lagre som kan fungere pålitelig i ekstreme forhold: i vakuum, ved høy og lave temperaturer, ultrarene teknologier, i aggressive miljøer, etc. Opprettelsen av slike lagre er også et presserende teknisk problem.
Løsningen av disse problemene kan utføres som en forbedring av tradisjonelle rulle- og glidelagre. og etableringen av utradisjonelle lagre som bruker andre fysiske handlingsprinsipper.
Tradisjonelle rulle- og glidelagre (væske og gass) har nå nådd et høyt teknisk nivå. Naturen til prosessene som skjer i dem begrenser, og noen ganger gjør det fundamentalt umulig å bruke disse lagrene for å oppnå de ovennevnte målene. Så, betydelige mangler rullelager er tilstedeværelsen av mekanisk kontakt mellom bevegelige og stasjonære deler og behovet for smøring av løpebanene. Det er ingen mekanisk kontakt i glidelagre, men et system med smøring er nødvendig for å lage et smørelag og tette dette laget. Det er åpenbart at forbedringen av tetningsenheter bare kan redusere, men ikke helt eliminere den gjensidige penetrasjonen av smøremidlet og eksternt miljø.
Lager er fri for disse ulempene, der magnetiske og elektriske felt. Blant dem er aktive magnetiske lagre (AMP) av størst praktisk interesse. Arbeidet til AMN er basert på det velkjente prinsippet om aktiv magnetisk suspensjon av et ferromagnetisk legeme: kroppen stabiliseres i en gitt posisjon av kreftene til magnetisk tiltrekning som virker på kroppen fra kontrollerte elektromagneter. Strømmene i viklingene til elektromagneter dannes ved hjelp av systemet automatisk kontroll, bestående av kroppsbevegelsessensorer, en elektronisk kontroller og effektforsterkere drevet av en ekstern kilde elektrisk energi.
Første eksempler praktisk bruk aktive magnetiske suspensjoner i måleinstrumenter dateres tilbake til 40-tallet av XX-tallet. De er assosiert med navnene på D. Beams og D. Hriesinger (USA) og O. G. Katsnelson og A. S. Edelstein (USSR). Det første aktive magnetiske lageret ble foreslått og eksperimentelt studert i 1960 av R. Sixsmith (USA). bred praktisk bruk AMS i vårt land og i utlandet begynte på begynnelsen av 70-tallet av XX-tallet.
Fraværet av mekanisk kontakt og behovet for smøring i AMP-er gjør dem svært lovende på mange teknologiområder. Disse er først og fremst: turbiner og pumper i vakuum og kryogen konstruksjon; maskiner for ultrarene teknologier og for drift i aggressive miljøer; maskiner og enheter for atom- og rominstallasjoner; horoskoper; treghet energilagring enheter; samt produkter for generell ingeniørfag og instrumentering - sliping og fresing høyhastighetsspindler, tekstilmaskiner. sentrifuger, turbiner, balanseringsmaskiner, vibrasjonsstativer, roboter, presise måleinstrumenter etc.
Til tross for suksessene blir AMJI-er imidlertid implementert mye saktere enn forventet fra spådommer som ble gjort på begynnelsen av 1970-tallet. For det første skyldes dette den langsomme oppfatningen av innovasjoner fra industrien, inkludert AMS. Som enhver innovasjon, for å være etterspurt, må AMP-er populariseres.
Dessverre, når dette skrives, er bare én bok viet til aktive magnetiske lagre: G. Schweitzer. H. Bleulerand A. Traxler "Active magnetic bearings", ETH Zurich, 1994, 244 s., utgitt på engelsk og tysk. Liten i volum, er denne boken først og fremst rettet mot leseren som tar de første skrittene for å forstå problemene som oppstår når man oppretter en AMS. Ved å stille svært beskjedne krav til leserens ingeniørmessige og matematiske bakgrunn bygger forfatterne hovedideene og konseptene i en så gjennomtenkt sekvens som gjør at en nybegynner lett kan komme opp i fart og konseptuelt mestre et nytt område for seg selv. Utvilsomt er denne boken et bemerkelsesverdig fenomen, og dens populariserende rolle kan neppe overvurderes.
Leseren kan spørre om det var verdt å skrive en ekte monografi, og ikke bare en oversettelse av boken nevnt ovenfor. For det første har jeg siden 1992 blitt invitert til å holde forelesninger om AMS ved russiske universiteter. Finland og Sverige. En bok vokste ut av disse forelesningene. For det andre har mange av mine kolleger uttrykt et ønske om å få skrevet en bok om LMP for utviklere av AML-maskiner. For det tredje innså jeg også at mange ingeniører som ikke spesialiserer seg på AMB i det hele tatt trenger en bok som utforsker et slikt kontrollobjekt som en elektromagnet.
Hensikten med denne boken er å utstyre ingeniører med metodene for matematisk modellering, syntese og analyse av AMP-er og derved fremme interessen for dette nye teknologifeltet. Jeg er ikke i tvil om at boken også vil være nyttig for studenter av mange tekniske spesialiteter, spesielt innen kurs- og diplomdesign. Da jeg skrev boken, stolte jeg på 20 års erfaring innen AMB som vitenskapelig leder for forskningslaboratoriet for magnetiske lagre ved Pskov Polytechnic Institute of St. teknisk universitet.
Boken inneholder 10 kapitler. Kapittel 1 gir Kort beskrivelse av alle mulige typer elektromagnetiske suspensjoner, hvis formål er å utvide leserens horisont. Kapittel 2, rettet mot brukere av AMB, introduserer leseren for aktiv magnetisk lagerteknologi – det er utviklingshistorien, design, egenskaper, utviklingsproblemer og noen få eksempler. praktiske applikasjoner. Kapittel 3 og 4 gir en metode for beregning av lagermagnetiske kretser. En elektromagnet som kontrollobjekt studeres i kapittel 5. I kapittel 6 løses problemene med kontrollsyntese og analyse av dynamikken til en ett-trinns magnetisk suspensjon. Dette er et kapittel om hvordan du kontrollerer gimbalen og hva som kan komme i veien for å få den dynamiske ytelsen du ønsker. Den sentrale plassen er okkupert av kapittel 7, som tar for seg problemene med å kontrollere fjæringen av en stiv rotor med fem frihetsgrader, undersøker samspillet mellom fjæringen og drivmotoren, og berører også spørsmålet om å skape peiling. elektriske maskiner. Påvirkningen av rotorens elastiske bøyedeformasjoner på dynamikken til opphenget er omtalt i kapittel 8. Kapittel 9 er viet digital styring av opphenget. I siste kapittel 10 vurderes en rekke dynamiske aspekter knyttet til implementering av rotoroppheng i AMB.
Når det gjelder referanselisten på slutten av boken, forsøkte jeg ikke å inkludere alle de historisk betydningsfulle artiklene om AML i den, og jeg ber om tilgivelse fra de forskerne hvis bidrag til dette området ikke er nevnt.
Siden utvalget av problemer er veldig bredt, var det ikke mulig å opprettholde ett system symboler gjennom hele boka. Imidlertid bruker hvert kapittel permanent system betegnelser.
Jeg er takknemlig overfor lærerne mine, professorene David Rakhmilyevich Merknin og Anatoly Saulovitch Kelzon - de bidro sterkt til utseendet til denne boken. Jeg vil gjerne takke mine kolleger i laboratoriet for magnetiske støtter og universitetet, spesielt Fedor Georgievich Kochevin, Mikhail Vadimovich Afanasiev. Valentin Vasilyevich Andreen, Sergey Vladimirovich Smirnov, Sergey Gennadyevich Stebikhov og Igor Ivanovich Morozov, hvis innsats skapte mange maskiner med AMB. Jeg likte også samtalene og teamarbeid med professor Kamil Shamsuddinovich Khodjaen og førsteamanuensis Vladimir Alexandrovich Andreev, Valery Georgievich Bogov og Vyacheslav Grigorievich Matsevich. Jeg vil også merke meg bidraget fra hovedfagsstudenter og doktorgradsstudenter som jobbet med meg med stor entusiasme innen AMS - disse er Grigory Mikhailovich Kraizman, Nikolai Vadimovich Khmylko, Arkady Grigoryevich Khrostitsky, Nikolai Mikhailovich Ilyin, Alexander Mikhailovich og Pa Vetvelln Vasilyevich Kiselev. Spesiell omtale fortjener teknisk hjelp til å forberede manuskriptet for publisering av Elena Vladimirovna Zhuravleva og Andrey Semenovich Leontiev.
Jeg vil takke Pskov Engineering Company og Pskov Polytechnic Institute for deres hjelp med å finansiere utgivelsen av boken.