Активный магнитный подшипник

Магнитный подшипник, как и остальные подшипниковые механизмы, служит для опоры вала. Но имеет ряд кардинальных отличий, подробно рассмотренных в статье.

Что представляет собой магнитный подшипник

Устройство электромагнитного типа, в котором вращающийся вал (ротор) поддерживается в неподвижной части (статоре) силами магнитного потока, называется подшипником магнитным. Когда механизм находится в работе, на него оказывают влияние физические силы, стремящиеся сместить ось. Чтобы их преодолеть, магнитный подшипник оснастили системой контроля, которая следит за нагрузкой и подает сигнал управления силой магнитного потока. Магниты, в свою очередь, сильнее или слабее воздействует на ротор, сохраняя его в центральном положении.

магнитный ступичный подшипник

Магнитный подшипник нашел широкое применение в промышленности. Это в основном мощные турбомашины. Благодаря отсутствию трения и, соответственно, необходимости применять смазочные материалы, во много раз повышается надежность машин. Износ узлов практически не наблюдается. Также повышается качество динамических характеристик и возрастает КПД.

Похожее видео

  • магнитная левитация продолжение магнитный подвес магнитная левитация продолжение магнитный подвес
  • магнитная левитация магнитный подвес Николаева магнитная левитация магнитный подвес Николаева
  • Левитрон магнитная левитация на постоянных магнитах Левитрон магнитная левитация на постоянных магнитах
  • магнитная левитация магнитный подвес магнитная левитация магнитный подвес
  • Двигатель Мендосино левитирующий мотор Двигатель Мендосино левитирующий мотор
  • Диамагнитная левитация пиролитический графит Диамагнитная левитация пиролитический графит
  • Электромагнитная левитация без датчиков контроля Электромагнитная левитация без датчиков контроля
  • Эффектная демонстрация закона Бернулли! Эффектная демонстрация закона Бернулли!
  • гироскоп потеря веса разрушение мифов Антигравитация гироскоп потеря веса разрушение мифов Антигравитация

Активные магнитные подшипники

Подшипник магнитный, где силовое поле создается при помощи электромагнитов, называется активным. Электромагниты позиционные расположены в статоре подшипника, ротор представлен металлическим валом. Вся система, обеспечивающая удержание вала в агрегате, называется активным магнитным подвесом (АМП). Он имеет сложное строение и состоит из двух частей:

  • блока подшипников;
  • системы электронного управления.

 Преимущества

Разумеется, основным преимуществом является отсутствие механического взаимодействия между вращающимся ротором и статором (кольцом).

Из этого следует, что подобные подшипники очень долговечны, то есть обладают повышенной износоустойчивостью. Также конструкция механизма позволяет использовать его в агрессивных средах – повышенная/пониженная температура, агрессивная воздушная среда. Поэтому МП находят все большее применение в космической промышленности.

Основные элементы АМП

  • Подшипник радиальный. Устройство, которое имеет электромагниты на статоре. Они удерживают ротор. На роторе имеются специальные пластины из ферромагнита. При подвешивании ротора в средней точке отсутствует его контакт со статором. Индуктивные датчики отслеживают малейшее отклонение положения ротора в пространстве от номинального. Сигналы от них управляют силой магнитов в той или иной точке для восстановления равновесия в системе. Зазор радиальный составляет 0.50-1.00 мм, осевой – 0.60-1.80 мм.
активные магнитные подшипники
  • Магнитный подшипник упорный работает таким же образом, как и радиальный. На валу ротора закреплен упорный диск, по обе стороны которого располагаются электромагниты, закрепленные на статоре.
  • Подшипники страховочные предназначены для удержания ротора, когда устройство находится в выключенном состоянии либо в аварийных ситуациях. В процессе работы вспомогательные магнитные подшипники не задействованы. Зазор между ними и валом ротора в два раза меньше, чем у магнитного подшипника. Страховочные элементы собраны на базе шариковых устройств либо подшипников скольжения.
  • Электроника управления включает в себя датчики положения вала ротора, преобразователи и усилители. Вся система работает по принципу регулировки магнитного потока в каждом отдельном модуле электромагнита.

Еще от автора Narmes 23952

  • Высоко сижу, далеко гляжуВысоко сижу, далеко гляжу 648
  • Ребенок за штурвалом Airbus 310Ребенок за штурвалом Airbus 310 282
  • Warhammer40k - Корпус смерти КригаWarhammer40k – Корпус смерти Крига 47
  • Сбой системы: Хвост - КотСбой системы: Хвост – Кот 436
  • Что, по мнению этих людей, должно произойти?Что, по мнению этих людей, должно произойти? 1002
  • Экстренное торможениеЭкстренное торможение 759
Все обсуждения.Комментарии 6
с начала | дерево

Чтобы писать и оценивать комментарии нужно

войти

или

зарегистрироваться

  • аватар
    Dreamkast89  ○  14:22 28.04.2015

    а ниодиомовые магниты в свободной продаже, 100500 интернет магазинов бараижит ими

  • аватар
    Dreamkast89  ○  14:20 28.04.2015

    берешь динамик (в любом приемнике или колонке) + 1 молоток, 2 вандальские руки. если повезет получится целый кольцевой магнит если не получится сломается пополам, в этом случае начинаем все сначала.

  • аватар
    stryk  ○  00:27 28.04.2015

    -2

    а где ты взял то ети кольцевые магниты и ето че научный портал чтоль

  • аватар
    Fa2m  ○  20:26 27.04.2015 в ответ на ↓
    @Дмитрий Шимохин,

    ты в 10 лет уроки русского языка прогуливал.

  • аватар
    Дмитрий Шимохин  ○  20:25 27.04.2015 в ответ на ↓

    +2

    @Fa2m,

    ты в 10, лет, козюльки из носа ел!

  • аватар
    Fa2m  ○  19:55 27.04.2015

    +2

    я такой хуйней в 10 лет занимался

Недостатки

К сожалению, система обладает и большим количеством недостатков. К ним относятся:

  • Сложность управления активными подвесами. Необходима сложная, дорогостоящая электронная система управления подвесом. Ее использование может быть оправдано только в «дорогих» отраслях – космической и военной.
  • Необходимость использования страховочных подшипников. Резкое отключение электричества или выход из строя магнитной катушки может привести к катастрофическим последствиям для всей механической системы. Поэтому для страховки совместно с магнитными используют и механические подшипники. В случае отказа основных, они смогут взять на себя нагрузки и избежать серьезной поломки.
  • Нагрев обмотки катушек. Вследствие прохождения тока, создающего магнитное поле, обмотка катушек нагревается, что зачастую является неблагоприятным фактором. Поэтому необходимо использовать специальные охлаждающие установки, что еще больше увеличивает стоимость использования подвеса.

Пассивные подшипники магнитного типа

Магнитные подшипники на постоянных магнитах – это системы удержания вала ротора, в которых не используется схема управления, включающая обратную связь. Левитация осуществляется только за счет сил высокоэнергетических постоянных магнитов.

магнитные подшипники на постоянных магнитах

Недостатком такого подвеса является необходимость использования механического упора, что приводит к образованию трения и снижению надежности системы. Магнитный упор в техническом смысле еще не реализован в этой схеме. Поэтому на практике пассивный подшипник применяют нечасто. Есть запатентованная модель, например подвес Николаева, которую пока не удалось повторить.

Магнитная лента в ступичном подшипнике

Понятие “магнитный ступичный подшипник” относится к системе ASB, которая широко используется в современных автомобилях. Подшипник ASB отличается тем, что внутри имеет встроенный датчик скорости вращения колеса. Этот датчик является активным устройством, внедренным в прокладку подшипника. Он построен на базе магнитного кольца, на котором чередуются полюсы элемента, считывающего изменение магнитного потока.

Когда подшипник вращается, происходит постоянное изменение магнитного поля, создаваемого магнитным кольцом. Датчик проводит регистрацию этого изменения, формируя сигнал. Далее сигнал попадает в микропроцессор. Благодаря нему работают такие системы, как ABS и ESP. Уже они корректируют работу автомобиля. ESP отвечает за электронную стабилизацию, ABS регулирует вращение колес, уровень давления в системе – тормозной. Он следит за работой рулевой системы, ускорением в боковом направлении, а также корректирует работу трансмиссии и двигателя.

магнитный подшипник своими руками

Главным плюсом подшипника ASB является возможность контролировать скорость вращения даже при очень низких оборотах. При этом массогабаритные показатели ступицы улучшаются, монтаж подшипника упрощается.

Области применения

Возможность работы при любых температурах, в условиях вакуума и отсутствия смазки позволяет использовать подвесы в космической промышленности, в станках нефтеперерабатывающей промышленности. Также они нашли свое применение в газовых центрифугах для обогащения урана. Различные электростанции также используют магнитные подвесы в своих генерирующих установках.

Вариант исполнения подвеса

Вариант исполнения подвеса

Ниже несколько интересных видео по теме.

Не забудь сохранить статью!

Как сделать подшипник магнитный

Простейший магнитный подшипник своими руками сделать несложно. Он не подойдет для практического применения, зато наглядно покажет возможности магнитной силы. Для этого понадобятся четыре неодимовых магнита одного диаметра, два магнита чуть меньшего диаметра, вал, например отрезок пластиковой трубки, и упор, например стеклянная пол-литровая банка. Магниты меньшего диаметра с помощью термоклея крепят к торцам трубки таким образом, чтобы получилась как бы катушка. Посередине одного из этих магнитов снаружи приклеивают пластиковый шарик. Одинаковые полюса должны смотреть наружу. Четыре магнита такими же полюсами вверх раскладывают попарно на расстоянии длины отрезка трубки. Ротор располагают над лежащими магнитами и с той стороны, где приклеен пластиковый шарик, подпирают его пластиковой банкой. Вот магнитный подшипник и готов.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...