Fourth International Symposium on Magnetic Bearings pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Verlag der Fachvereine Hochschulverlag AG an der ETH Zurich

作者:Roland Y. Siegwart

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1994-08

价格:0

装帧:Paperback

isbn号码:9783728121189

丛书系列:

图书标签:

• 为啥没有免费的
• 磁轴承
• 旋转机械
• 无油轴承
• 主动磁轴承
• 被动磁轴承
• 控制系统
• 机械工程
• 电气工程
• 振动分析
• 故障诊断

磁性轴承领域的前沿探索：聚焦非接触式支撑技术的新突破 图书名称： 《前沿磁性轴承技术与应用：第十七届国际磁性轴承研讨会论文集》 图书简介： 本书汇集了全球顶尖学者和行业专家在磁性轴承领域最新、最前沿的研究成果与工程实践经验。作为本年度最重要的学术会议记录，本书全面而深入地涵盖了主动式和被动式磁性轴承系统的设计、建模、控制、材料科学以及在极端工况下的应用拓展。本书旨在为从事高速旋转机械、精密仪器、航空航天、能源转换等领域的研究人员、工程师和技术决策者提供一个全面、深入的技术参考和交流平台。 第一部分：基础理论与先进控制策略 本部分深入探讨了磁性轴承系统的基本物理原理，并重点介绍了为提升系统性能而开发的最新控制算法。 1.1 磁路拓扑结构与优化设计： 详细分析了不同类型磁路（如径向、轴向、混合式）在实现高负载能力和高刚度方面的性能差异。特别关注了无偏磁通控制技术（Flux-Bias-Free Control）在简化驱动电路和提高系统可靠性方面的进展。研究了如何利用有限元分析（FEA）对磁场分布进行精确预测，以优化磁极形状和绕组布局，从而最大限度地减少涡流损耗和热效应。 1.2 智能与自适应控制系统： 传统PID控制在处理强非线性、时变负载和外部扰动时存在局限性。本章重点介绍了基于模型预测控制（MPC）在磁性轴承中的应用，它允许系统在实时约束条件下预测未来系统的行为，从而实现更优的动态响应。此外，还收录了利用神经网络和模糊逻辑实现的自适应控制器，这些控制器能够自动辨识轴承的工作状态和负载变化，动态调整控制参数，特别是在非对称转子系统（如涡轮机械中的叶片不平衡）中表现出卓越的稳定性。 1.3 故障诊断与健康管理（PHM）： 针对磁性轴承作为关键支撑部件的特性，本部分详细阐述了如何利用传感器数据（如电流、位移、振动）进行基于特征的故障预警。研究涵盖了轴承间隙变化、绕组短路、磁体退磁等常见故障的信号特征提取和识别算法。提出了一种基于奇异值分解（SVD）和主成分分析（PCA）的离线健康评估模型，用以监控轴承的长期服役性能。 第二部分：新型材料与制造技术 磁性轴承的性能瓶颈往往受限于材料的磁导率、损耗以及制造工艺的精度。本部分聚焦于突破这些限制的新材料和先进制造技术。 2.1 高性能软磁材料的突破： 讨论了非晶和纳米晶合金在低频损耗控制方面的优势。重点分析了新型坡莫合金（Permalloy）在提升磁通密度和降低矫顽力方面的最新进展。此外，还探讨了高温铁氧体材料在承受高达 400°C 以上工作环境下的性能稳定性及其在新型高温电机中的应用潜力。 2.2 3D 打印与增材制造在轴承结构中的应用： 探讨了利用选择性激光熔化（SLM）等增材制造技术来制造复杂结构磁芯和定制化线圈骨架的可能性。这种方法极大地提高了设计的灵活性，使得集成式传感器和冷却通道成为可能，从而优化了轴承的功率密度和热管理性能。研究了增材制造部件的微观结构对磁性能的影响及如何进行后处理以恢复其最佳磁导率。 2.3 永磁体技术的前沿发展： 重点分析了钐钴（SmCo）和钕铁硼（NdFeB）高性能永磁体在被动式磁悬浮系统中的应用潜力。探讨了如何通过表面涂层技术提高永磁体在潮湿或腐蚀性环境下的耐腐蚀性，并评估了其在高转速下抗离心力退磁的能力。 第三部分：特定应用场景的工程挑战与解决方案 本部分着眼于磁性轴承在面临极端环境或特定功能要求时的工程挑战和实际解决方案。 3.1 高速与超高速应用（转速超过 100,000 RPM）： 在超高速旋转机械（如微型涡轮泵、高精度飞轮储能系统）中，结构动力学和振动抑制是关键。本章详细分析了转子-轴承耦合系统的非线性动力学，研究了如何通过调整磁刚度和阻尼来实现对临界转速附近振动的有效抑制。重点介绍了针对高速工况下轴承发热量增加的混合冷却方案（油冷与直接液体冷却）。 3.2 航天与真空环境下的应用： 在真空或深空环境中，润滑剂的挥发和热辐射成为主要问题。磁性轴承因其非接触性而成为理想选择。本部分研究了在极低压力和高热辐射条件下，如何设计磁性轴承的结构以最小化热沉降和磁体温升。讨论了高可靠性磁路设计，以应对发射阶段的巨大冲击载荷。 3.3 能源与重型工业应用： 考察了磁性轴承在大型磁悬浮压缩机、燃气轮机和高速发电机中的实际部署案例。重点关注了如何实现兆瓦级功率磁性轴承的能效优化和长寿命设计。探讨了在重载荷下，如何利用非对称负载分配和主动补偿技术来维持转子的动态平衡，减少对备用支承系统的依赖。 第四部分：混合轴承系统与未来趋势 本书的最后一部分展望了磁性轴承技术与其他支撑技术的集成趋势，以及未来可能的研究方向。 4.1 混合（有源-无源）支撑系统集成： 分析了将磁性轴承与传统滚动轴承、油膜轴承或柔性轴承相结合的混合支撑方案。这种集成策略旨在结合不同轴承的优点，例如利用永磁体提供静态支撑，而有源磁轴承仅负责动态控制和振动抑制，从而大幅降低有源系统的功耗和复杂性。 4.2 能源回收与动能存储： 探讨了磁性轴承在动能回收系统（KERS）中的集成潜力，特别是如何设计双作用（支撑与驱动/发电）的磁性单元。提出了将磁悬浮飞轮储能系统与电网连接的先进接口控制技术，以实现快速充放电和电能质量的调控。 4.3 标准化、测试与寿命评估的挑战： 讨论了当前磁性轴承行业在性能测试标准、安全规范以及寿命预测模型方面存在的不足。提出了建立国际通用测试台架和数据共享平台的必要性，以加速技术的成熟和商业化推广。 本书内容翔实，图文并茂，是磁性轴承领域不可或缺的深度技术文献。

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