磁悬浮轴承(Magnetic Bearing)是利用磁力作用将转子悬浮于空中,使转子与定子之间没有机械接触。永磁偏置磁悬浮轴承作为磁悬浮轴承的一种,已经成为各国专家学者争相研究的热点。与主动式磁悬浮轴承相比,用永磁磁通来代替电励磁磁通作为偏置磁通,减小了控制绕组中的电流,减少了功率器件个数和散热面积,降低了损耗,提高了效率。本文研究了一种永磁偏置磁悬浮轴承的结构。介绍其工作原理,推导了整个永磁偏置磁悬浮轴承的等效磁路,并对磁路中的电磁参数进行了计算。根据电磁参数的计算结果设计了永磁偏置磁悬浮轴承的具体尺寸,并对各部分的材料进行了选择,给出了样机的具体模型。推导了永磁偏置磁悬浮轴承的数学模型,根据等效磁路理论,结合数学模型用Matlab/Simulink软件构建磁悬浮轴承的仿真模型,仿真所得数据与计算数据相吻合,验证了仿真模型的正确性,并用此模型对电磁力之间的耦合进行了分析,为控制系统的设计奠定基础。用电涡流式位置传感器对转子位置进行测量。介绍了电涡流传感器的原理,并设计了电涡流式位置传感器对转子位置检测的结构示意图,阐述其测量的工作原理,安装过程,给出了电涡流传感器对转子位置检测的电路图以及整个永磁偏置磁悬浮轴承的安装示意图。采用全桥式电路作为控制绕组的基本形式,并用混合型功率放大器作为永磁偏置磁悬浮轴承的功率执行器件。用Multisim10.0软件对混合型功率放大器的性能进行仿真。仿真结果表明,混合型功率放大器对阶跃信号和正弦信号有很好的跟随特性,满足磁悬浮轴承对功率放大器的要求。