计及边缘效应的交流混合磁轴承建模

在混合磁轴承(hybrid magnetic bearing,HMB)建模过程中,通常忽略涡流效应、边缘效应和漏磁等因素,使得悬浮力数学模型精度降低。为了提高模型精度,提出了计及磁极端部边缘效应的混合磁轴承改进模型。该文以交流径向混合磁轴承为例分析其工作原理和磁通分布特性,采用磁场分割法分别求解不同边缘磁通区域的磁导,通过叠加原则获得单个磁极下的总磁导,根据等效磁路法建立径向悬浮力的精确数学模型。实验结果表明:改进前模型计算所得悬浮力与实验所得悬浮力误差接近10%,改进后的数学模型所得悬浮力与实验所得悬浮力误差小于5%。比较结果证明了计及边缘效应能有效提高悬浮力数学模型的精度。