毕业论文课题相关文献综述

文 献 综 述

一． 磁悬浮飞轮的发展概述

1.1 磁悬浮技术简介

磁悬浮是以非机械式接触的电磁力，就是利用磁场产生的磁力克服重力，使支持物体无接触地悬浮于空中的技术。磁悬浮技术属于自动控制技术，是随着控制技术的发展而建立起来的。磁悬浮技术的主要特点是：非机械式接触、无摩擦及可在特殊环境下(真空中)工作等，这些优点使得它有广泛的实际应用。磁悬浮由于噪音小、无污染、无机械接触等优良特性，能消除因摩擦而产生的阻力，延长设备的使用寿命，因而在交通、冶金、机械、电器等各个方面有着广阔的应用前景。

1.2磁悬浮的主要应用

磁悬浮技术是磁性原理和控制技术综合应用的产物，经过一百多年来科学和工程技术人员的努力，这一技术被用在了很多行业，其中最典型的两大应用领域是磁悬浮列车和磁悬浮轴承。

磁悬浮列车的原理就是将列车的车厢用磁力悬浮起来，由于没有接触和摩擦，所以列车可以以非常高的速度运行。磁悬浮列车被誉为绿色交通工具，成为解决城市交通问题的新的突破口。另据权威部门检测，用永磁悬浮技术装备的列车具有六个领先优势：一是节能、环保、悬浮耗能少，列车在运行过程中噪音低；二是超强的运载能力，永磁悬浮净悬浮力可达4 吨/米，运输能力相当于现行火车；三是安全，由于永磁悬浮采用车、路一体化结构与控制设计，杜绝发生追尾、撞车、脱轨和翻车可能；四是路车综合造价最低，且我国综合造价远低于国外；五是运行成本最低，国外磁悬浮运行成本略低于飞机；六是节约土地资源，永磁悬浮列车线路占用的土地低于高速公路和火车，效能资源比是国外磁悬浮列车的16 倍。

磁悬浮轴承(以下简称磁轴承Magnetic Bearing)，是一种应用转子动力学、机械学、电工电子学、控制工程、磁性材料、测试技术、数字信号处理等综合技术，通过磁场力将转子和轴承分开，实现无接触的新型支承组件。按照磁轴承磁力的提供方式，可分为三大类：有源磁轴承(也称为主动磁轴承Active Magnetic Bearing 简称AMB)；无源磁轴承(也称为被动磁轴承Passive Magnetic Bearing 简称PMB)；混合磁轴承(永磁偏置)(Hybrid Magnetic Bearing简称HMB)。

目前磁轴承被用在了超高速超精密加工机床用的磁轴承主轴，其高速、高精度、高效、低能耗的优良性能引起了各国专家的广泛关注。其次磁悬浮轴承在离心压缩机、分子涡流泵、汽轮发动机等大型设备上也得到了成功的应用。

在航空航天领域，60 年代初美国德雷伯实验室首先在空间制导和惯性轮上成功地使用了磁轴承；法国军事科学研究实验室于1972 年将磁轴承用于卫星导航的惯性轮上；1983 年11月搭载于美国航天飞机的欧洲空间仓内安装了采用磁浮轴承的真空泵；最近几年，美国对磁轴承在发动机上应用的可行性作了系统的研究，研究的结果表明：使用磁浮轴承可以将发动机的重量减轻15％并将其效率提高5％左右。美国《航空周刊》1994 年11 月报道：美国普惠公司在计划研究的XTC－65 发动机的核心机中使用了磁轴承，其验证机已通过了100 小时的试验。