Mágneses csapágy

A mágneses csapágy a tengelyek , tengelyek és egyéb mágneses lebegtetés elvén működő alkatrészek  tartóeleme . Ennek eredményeként a támaszték mechanikusan érintésmentes.

Vannak passzív és aktív mágneses csapágyak. De ha az aktív mágneses csapágyak már némi népszerűségre tettek szert, akkor a passzív csapágyak (ahol a mágneses teret nagy energiájú állandó mágnesek, például Nd Fe B hozzák létre ) még csak fejlesztési szakaszban vannak.

Előnyök és hátrányok

Előnyök

Ezeknek a csapágyaknak a fő előnye az érintkezés hiánya és az ebből eredő:

Hibák

Passzív mágneses csapágyak

Példa a passzív csapágyra (a csapágy nem használ visszacsatolásos axiális elmozdulás követő rendszert) a Dr. Torbjorn Lembke által feltalált egypólusú elektrodinamikus csapágy [1] [2] [3] . Ez egy alapvetően új típusú, passzív mágneses felfüggesztésen alapuló mágneses csapágy. Működéséhez nincs szükség vezérlőelektronikára, működési elve a Foucault-áramok fellépésén alapul , egy masszív, axiális mágnesezettségű állandó mágnest körülvevő rézhengerben, amely a tengely sugárirányú elmozdulása esetén a tengelyen van rögzítve.

Sugárirányú elmozdulással a rézhengerben áramok indukálódnak, melynek mágneses tere az állandó mágnes mágneses terével kölcsönhatásba lépve a henger tengelyére irányított helyreállító erőt képez. Ahhoz, hogy ezek az erők fellépjenek, vagy egy állandó mágneses tengelynek vagy egy rézhengernek kell gyorsan forognia [4] [5] [6] .

Amikor a mágneses fluxus megváltozik a vezető hengerben, örvény elektromos mező keletkezik, amely áramot generál, a Lenz-szabály szerint ennek az áramnak az iránya megakadályozza a külső mágneses tér megváltozását, és egyfajta „mágneses tükör” megjelenik [7] [8] [9] [10] [11 ] [12] [13] [14] [15] [16] .

Alkalmazás

A mágneses csapágyak előnyei közé tartozik a nagyon alacsony és kiszámítható súrlódás, a szárazon és vákuumban való futás képessége. Egyre gyakrabban használják ipari gépekben, például kompresszorokban , turbinákban , szivattyúkban , motorokban és generátorokban. A mágneses csapágyakat elektromos generátorokban, olajfinomításban, szerszámgépekben és földgázszállításban használják.

Használják urándúsítási gázcentrifugákban [17] és turbomolekuláris szivattyúkban is, ahol a kenéssel ellátott mechanikus csapágyak nem kívánt szennyeződés forrásai lehetnek.

Jegyzetek

  1. "Egy új kis veszteségű homopoláris elektrodinamikus csapágy tervezése és elemzése." Archivált : 2016. április 9. itt: Wayback Machine Lembke, Torbjörn . PhD értekezés. Stockholm: Universitetsservice US AB, 2005. ISBN 91-7178-032-7
  2. "3D-FEM Analysis of a Low Loss Homopoláris Induction Bearing" Archivált : 2011. június 8. Lembke, Torbjörn. 9. Nemzetközi Szimpózium a Mágneses Csapágyakról (ISMB9). augusztus 2004.
  3. Szeminárium a KTH-ban – a Stockholmi Királyi Műszaki Intézetben . 2010. február 24.
  4. Amati, N., Tonoli, A., Zenerino, E., Detoni, JG, Impinna, F. "Design Methodology of Electrodynamic Bearings", XXXVIII Associazione Italiana per l'Analisi delle Solecitazioni, Convegno Nazionale, No. 2009. 109
  5. Filatov, AV, Maslen, EH és Gillies, GT "A módszer a forgó testek felfüggesztésére elektromágneses erők segítségével", Journal of Applied Physics, 20. évf. 91
  6. Filatov, AV, Maslen, EH és Gillies, GT "Stability of an Electrodynamic Suspension" Journal of Applied Physics, Vol. 92 (2002), pp. 3345-3353.
  7. Basore PA "Passive Stabilization of Flywheel Magnetic Bearings", Mesterdolgozat, Massachusetts Institute of Technology (USA), 1980.
  8. Murakami C. és Satoh I. "Egy nagyon egyszerű radiális-passzív mágneses csapágy kísérletei örvényáramok alapján", In Proceedings of the 7th International Symposium on Magnetic Bearings, 2000. március.
  9. Bender D. és Post RF "Környezeti hőmérsékletű passzív mágneses csapágyak lendkerék energiatároló rendszereihez", a 7. Mágneses Csapágyak Nemzetközi Szimpóziumának anyagában, 2000. március.
  10. Moser R., Regamey YJ, Sandtner J. és Bleuler H. "Passive Diamagnetic Levitation for Flywheels", In Proceedings of the 8th International Symposium on Magnetic Bearings, 2002.
  11. Filatov A.V., McMullen P., Davey K. és Thompson R. "Flywheel Energy Storage System with Homopolar Electrodynamic Magnetic Bearing", In Proceedings of the 10th International Symposium on Magnetic Bearings, 2006.
  12. Sandtner J. és Bleuler H. "Electrodynamic Passive Magnetic Bearings with Planar Halbach Arrays", In Proceedings of the 9th International Symposium on Magnetic Bearings, 2004. augusztus.
  13. Sandtner J. és Bleuler H. „Passzív elektrodinamikus mágneses nyomócsapágy, amelyet kifejezetten állandó sebességű alkalmazásokhoz terveztek”, a 10. mágneses csapágyak nemzetközi szimpóziumának anyagában, 2004. augusztus.
  14. Amati N., De Lépine X. és Tonoli A. "Modeling of electrodynamic Bearings", ASME Journal of Vibration and Acoustics, 130, 2008.
  15. Kluyskens V., Dehez B. "Dinamikus elektromechanikai modell passzív mágneses csapágyakhoz", IEEE Transactions on Magnetics, 43, 3287-3292, 2007.
  16. Kluyskens V., Dehez B. "Parameterized electrochanical model for magnetic bearings with induced currents", Journal of System Design and Dynamics - Special Issue on the Eleventh International Symposium on Magnetic Bearings, 2009. [1]  (nem elérhető link)
  17. Charles D. Urándúsítás. Spinning a Nuclear Comeback, Science, Vol. 315, (2007. március 30.) PMID 17395804 doi : 10.1126 /science.315.5820.1782 

Irodalom

Linkek