公基备考丨电磁轴承

　　公基备考丨电磁轴承

　　一

　　什么是电磁轴承

　　电磁轴承，利用电场力、磁场力使轴悬浮的滑动轴承。

　　电磁轴承的原理与磁悬浮列车类似。磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具，它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向，再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行，减少了摩擦力。

　　电磁轴承通过位置传感器检测轴的位置偏差信号，将信号送到控制器，通过功率放大器来控制电磁铁的电流，从而产生电磁力的变化使主轴悬浮于规定的位置。

　　二

　　电磁轴承的优缺点

　　电磁轴承的优点

　　1)转速高

　　电磁轴承允许转子高速旋转，其转速主要受材料强度的限制，可以在超临界，每分钟数十万转的工况下工作，而且转子的回转精度已经达到微米级甚至更高，这是普通机械轴承远远达不到的转速和精度。

　　2)功耗低

　　由于电磁轴承没有机械接触，几乎没有摩擦力，克服摩擦力的功耗很低。在转速为10000 r/min时，其功耗只有机械轴承的15%左右。

　　3)维护成本低、寿命长

　　由于电磁轴承无接触、无磨损，对运动表面之间无接触，不产生机械摩擦和接触疲劳，解决了机械部件损耗和寿命问题，而且电子元器件的可靠性在很大程度上高于传统的机械零部件。

　　4)无需润滑

　　电磁轴承不需要润滑，省掉了润滑系统等装置，即节省了空间又不存在润滑系统对环境的污染问题。

　　5)能在真空中和很宽的温度范围内工作，结构可多样化。

　　电磁轴承的缺点和难点：

　　1)静电轴承需要很大的电场强度，应用受到限制。

　　2)控制器是关键，如何设计一个结构简单、性能良好、调试方便的控制器是技术的难点。

　　3)如何评估加工制造误差对电磁控制的影响也是个难点。

　　4)如何控制转子的失稳，需要进一步的研究和应用中得到经验。

　　三

　　电磁轴承的应用

　　目前，电磁轴承已经广泛应用于诸多领域，如超高速列车、超高速离心机、水轮发电机、空间飞行器的角动量飞轮、流量计、密度计、功率表、真空泵、精密稳流器和陀螺仪等。