【摘 要】
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电磁悬浮技术(Electromagnetic Suspension)通过应用电磁力使得物体得以无接触地悬浮,由于其实现了无机械接触,具有无磨损和无润滑等优点,近年来受到越来越多的关注。磁悬浮
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电磁悬浮技术(Electromagnetic Suspension)通过应用电磁力使得物体得以无接触地悬浮,由于其实现了无机械接触,具有无磨损和无润滑等优点,近年来受到越来越多的关注。磁悬浮根据激励源可分为直流磁悬浮和交流磁悬浮两种。相比于直流悬浮,交流悬浮控制变量多,控制难度大,而且由于电磁铁线圈为阻感性负载,当向电磁铁通入交流电时,还会存在电路功率因数较低的问题。针对这些问题,论文采用了一种数字控制交流谐振的悬浮方法,其主要思想是将一个谐振电容与电磁铁串联,使之与电磁铁的绕组电感保持谐振,这样在实现稳定悬浮的前提下,提高了电路功率因数,减少了能耗。论文以单电磁铁作为研究对象,建立了单电磁铁交流谐振悬浮电-磁-力数学模型,给出了控制变量函数关系,并通过对平衡点附近做线性化展开,得到了对于小扰动情况下的系统稳定控制方案；搭建了交流谐振悬浮的实验平台,设计了控制系统的软、硬件；实现了稳定的交流谐振悬浮,同时通过一系列的干扰实验,验证了所确定的控制方法的正确性。论文还针对涡流交流悬浮吸力的影响进行了理论定性分析和Ansoft软件仿真,并验证了以硅钢片代替实心铁芯和衔铁能够有效地抑制涡流,减小涡流损耗。
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