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在磁懸浮軸承技術領域所存在的問題
在磁懸浮軸承技術領域所存在的問題
在磁懸浮軸承技術領域，目前亟待解決磁懸浮轉子動力學、高溫磁懸浮技術、微功率磁浮軸承技術、冗余容錯技術和磁懸浮智能支承技術等關鍵技術。
(1)磁懸浮轉子動力學
軸承的轉子動力學問題解決得好壞，直接影響到控制系統(tǒng)設計的優(yōu)劣。然而磁浮軸承的支承與傳統(tǒng)軸承有很大的區(qū)別，帶有反饋控制回路的軸承不能在動力學分新計算當中簡單地假設為具有定值的剛度和阻尼系統(tǒng)。此外，為了在使用軸承時減小渦輪損耗，轉子上采用了大量的疊片結構形式，這些需要對磁懸浮軸承支承的轉子進行復雜，更準確的動力學分析。
(2)高溫磁懸浮技術
在特殊應用場合，如高溫軸承系統(tǒng)，提高其可靠性、模擬真實環(huán)境試驗驗證，突破高溫軸承的關鍵技術，并掌握設計方法與制造工藝。不論是軸承還是位移傳感器，都需要高溫絕緣線。目前，國際上是用陶瓷絕緣線來繞制磁懸浮軸承的勵磁線圈和位移傳感器的測量線圈，較高工作溫度為1000℃，這種絕緣線的絕緣層是厚度為微米級的絕緣肉瓷，較大不足是在繞制線圈和工作過程中絕緣層容易損壞。我國目前尚未掌握生產這種絕緣線的技術，尚不能生產這種高溫絕緣線。
(3)微功率磁懸浮軸承技術
植入式人工心臟泵是磁懸浮心臟泵的發(fā)展趨勢，但是由于完全植入人體，因此需要系統(tǒng)保持功耗較低，利用水磁磁通提供偏置力，利用電磁力作為控制力，控制器、功率放大器、累動電機等的功耗都需要降低才能使其真正走向應用。
(4)冗余容錯技術
若軸承在部分功能部件故障時依然能容錯運行，繼續(xù)提供期望的支承力而保持轉子系統(tǒng)的穩(wěn)定性，將是一種切實有效的提高軸承可靠性的方法。因此，當局部測控或結構件出現故障時，針對含冗余支承結構磁懸浮軸承系統(tǒng)失效狀態(tài)特征提取，以及針對該失效特征的沉余支承重構準則、重構過程中的控制策略等關鍵技術問題，建立適應復雜失效工況的軸承冗余支承重構控制模型，并提出相應控制策略，提高軸承在復雜工況下的可靠性與使用壽命。
(5)磁懸浮智能支承技術
軸承系統(tǒng)性能的好壞直接決定著裝備的在役功能，在復雜的極端環(huán)境下，軸承面臨著負載突變、非線性擾動、溫升、重載、基礎柔性等一系列復雜狀況，其支承磁場必然存在著多維時變性，這是常規(guī)軸承面臨的現象;那么軸承系統(tǒng)支承特性的變化對設備性能如何產生影響?如何與載荷特性匹配?如何解決這樣一個高階非線性、強合、多輸入一多輸出的復雜非線性控制間問題?這就需要掌磁懸浮軸承系統(tǒng)的支承特性，研究磁懸浮智能支承技術。
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