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无轴承电机的结构设计开题报告.doc

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无轴承电机的结构设计开题报告.doc

毕业设计(论文)开题报告1.结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写800字左右的文献综述:一些精密数控机床、涡轮分子泵、小型发电机或高速飞轮储能等装备中需要用大功率的高速超高速电动机(以下简称为电机)来驱动。我们知道,电机高速运转对机械轴承振动冲击大,机械轴承磨损快,大幅度缩短了轴承和电机使用寿命,为此用机械轴承来支承高速电机严重制约着电机向更高速度和更大功率方向发展。近20多年来发展起来的磁轴承(MagneticBearing),是利用磁场力将转子悬浮于空间,实现转子和定子之间没有机械接触的一种新型高性能轴承。图1-1是由磁轴承支承的高速电机结构示意图。磁轴承支承的电机虽然具有突出的优点,但在不同的应用领域依然存在如下问题:①电机的转速和输出功率难以进一步提高;②磁轴承需要高性能的控制器、功率放大器和多个造价较高的精密位移传感器等,使磁轴承结构较为复杂、体积较大和成本较高,大大制约了由磁轴承支承的高速电机的使用范围和广泛应用。无轴承电机一方面保持磁轴承支承的电机系统寿命长、无须润滑、无机械摩擦和磨损等优点外,还有望突破更高转速和大功率的限制,拓宽了高速电机的使用范围,与磁轴承支撑的高速电机相比具有下列优点:①径向悬浮力绕组叠加到电机的定子绕组上,不占用额外的轴向空间。一方面,电机轴向长度可以设计得较短,临界转速可以较高,电机转速仅受材料强度的限制,这样无轴承电机大大拓宽了高速电机的应用领域,特别是在体积小、转速高和寿命长的应用领域,如要求无粉尘、无润滑、小体积环境工作的计算机硬盘驱动器、微型高速机床等;另一方面,在同样长度的电机转轴情况下,输出功率将比磁轴承支承的电机有大幅度提高。②结构更趋简单,维修更为方便,特别是电能消耗减少。传统的磁轴承需要静态偏置电流产生电磁力来维持转子稳定悬浮,而无轴承电机不再需要。径向悬浮力的产生是基于电机定子绕组产生的磁场,径向悬浮力控制系统的功耗只有电机功耗的2%,5%,这些优点特别适用于航空航天等高科技领域。基于无轴承电机高品质的性能,广阔的应用前景,对提高机械工业制造装备的水平,特别是提高航空航天器工作性能无疑具有现实和深远意义,其研究工作越来越受到国内外科技工作者的高度重视。我国已经开始重视研究无轴承电机,1999年国家自然科学基金资助了无轴承电机的研究工作,南京航空航天大学、江苏理工大学和沈阳工业大学得

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