什么是磁轴承？

什么是磁轴承？
磁轴承，是一种新型高性能轴承。与传统滚珠轴承、滑动轴承以及油膜轴承相比，磁轴承不存在机械接触，转子可以达到很高的运转速度，具有机械磨损小、能耗低、噪声小、寿命长、无需润滑、无油污染等优点，特别适用高速、真空、超净等特殊环境。可广泛用于机械加工、涡轮机械、航空航天、真空技术、转子动力学特性辨识与测试等领域，被公认为极有前途的新型轴承。
由于不存在机械接触，磁轴承具有无摩擦、无磨损、无需润滑的特点，转子可以高速旋转，其转速只受转子材料强度的限制，功耗和噪声极低，能适用于多种复杂的应用环境。磁轴承的另一个突出优点是转子运行状态可以由控制系统实时检测，可以在线评估不平衡大小并能对不平衡进行主动控制，从而使转子系统的控制达到很高的精度。磁轴承具有的这些特点，使它在很多应用领域内与传统滚动轴承、油膜轴承以及气体轴承相比具有明显的优越性。

  按照磁力的提供方式，磁轴承可分为如下三大类：

  (1)有源磁轴承(ActiveMagneticBearing简称AMB)，也称为主动磁轴承,磁场是可控的，通过检测被悬浮转子的位置，由控制系统进行主动控制实现转子悬浮；

  (2)无源磁轴承P(assiveMagnetioBearing简称PMB)，也称为被动磁轴承，以永磁体或超导体实现对转子部分自由度的支承；

  (3)混合磁轴承(永磁偏置)(H沙ridMa,etieBearing简称HMB)，其机械结构中包含了电磁铁和永磁体或超导体。
原理

  利用电场力、磁场力使轴悬浮的滑动轴承。用电场力悬浮的为静电轴承，用磁场力悬浮的为磁力轴承，用电场力和磁场力共同悬浮的为组合式轴承。后一种轴承既有电极又有磁极，在电路连接上使电容和电感相互对应调谐，其刚度比前两者要高得多，而***大力所对应的位移静电消除器却很小。电磁轴承因轴与轴承无直接接触，不需润滑，能在真空中和很宽的温度范围内工作，摩擦阻力小，不受速度限制（有的转速高达2300万转/分,线速度高达3倍音速）,使用寿命长,结构可多样化。静电轴承需要很大的电场强度,应用受到限制，只能在少数仪表中使用。磁力轴承具有较大的承载能力和刚度，已用于超高速列车、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。随着磁性材料和电子技术的发展，电磁轴承的应用正日益扩大。

  电场力与电场强度、电位移和电极面积成正比，磁场力与磁场强度、磁感应强度和磁极面积成正比。适当选择电场或磁场参数和几何尺寸，可得到一定的轴承承载能力和刚度。静电吸力或磁引力与物体间距离的平方成反比，根据安尔休定理，这种静力学系统是静自动化零件不定的，所以除采用抗磁体或超导体的轴承外，在静电场或静磁场下工作的轴承是不稳定的。为使电磁轴承能稳定工作，必须采用伺服装置或调整电路参数等方法进行控制。实际使用的电磁轴承一般由径向轴承、推力轴承、伺服控制回路、阻尼器、速度传感器或位置传感器等组成。