磁浮轴承

现代工业请求高产能与高效率，因而高速化是很多仪器设备开展的一个主要方向；以光驱为例，从前期 的几倍速，开展至现在的几十倍速；以工具机主轴为例，从每分钟几千转，开展至现在的几万转，大家多极磁环关于速度的请求好像永无止尽，但速度的提升却常遭受瓶颈； 剖析很多设备之速度瓶颈，常发现卡在轴承疑问。

常用的轴承为触摸式的滚珠轴承，冲突疑问因而不可防止，冲突力不只损耗能量及机件，也箱包磁会生热，使机件因温升而变形，影响精度，乃至损坏全部设备。速度愈 高，疑问愈严峻，一般合作恰当的光滑以降低冲突系数，来改善疑问，但是，光滑会发生污染疑问，不利于环保；为处理冲突疑问，透过非触摸方法来支持转子是将 来必走的方向，唯有如此才干防止机件因彼此触摸发生耗损，进而到达高速化。

非 触摸式轴承主要有三类，一是空气轴承，其缺陷是负荷大时精度较差，难以操控，且刚性欠安，可接受力气较小；再者，它必须搭配一空气帮浦，关于像光驱体系而 言，并不实用。第二类为流体轴承，刚性高、可接受负荷大，成本也不高，但流体阻尼不小，且会受温度影响，进而影响精度。被认为最具开展潜力的非触摸式轴承 为磁浮轴承，它是依据磁力效果的原理，借着磁场感应发生的磁浮力，将转轴悬浮起来，使得转子与轴承不相互触摸。

自古以来，使用磁浮力使一个物体可以悬浮起来，一直是人类愿望，但是并不容易实现；其实早在1842年就有人提出单独使用永久磁铁或固定电流的电磁铁， 无论如何装备，也无法使一个导磁的物体安稳地悬浮在半空中，必需要加入操控后才干安稳工作。直到1937年美国维吉尼亚大学才首度制造一自动式磁浮轴承， 成功地将纵轴型离心分离机转子悬浮起来，尽管如此，磁浮轴承的研讨却开展缓慢，主要是前期操控理论与技能之软硬件并不齐备，再加上对高速化的需要不强烈， 直到近20年，因为操控理论与电子技能的开展渐趋老练，且高速化的需要转强，{HotTag}使得有关研发愈来愈蓬勃。

相较于其它轴 承，磁浮轴承具有很多长处；首先，它简直无任何旋转阻力，转子之转速可远高于其它轴承。第二，不需杂乱的光滑体系或气压体系，可节约空间。第三，生命周期 长，维修成本低。第四，可防止因冲突所发生之噪音。第五，可适用于非常低温或高真空状况等特别工作环境，如外层空间。第六，可透过自动式操控供给所需之刚 性，并有用按捺因高速工作所发生振荡疑问。

正因为这些长处，磁浮轴承已实践使用在很多领域中：在商业使用方面，有发电机、涡轮压缩机、高速离心机、超真空帮浦体系、飞轮储能体系和磁浮式微型马达体 系等；在工具机方面，已经有高速切削机、研磨机与精细加工等工具机面世；在运输体系，有磁浮列车；在生医工程，磁浮轴承已使用于人工心脏或心室辅佐器；在 航空太空工程，则有太空望远镜、人造卫星姿势操控用飞船及风洞试验使用等。在将来开展上，则有电动汽机车储能设备、及各储能体系间之能量变换等研讨与使 用。

目 前磁浮轴承的开展面对某些瓶颈；首先是如何将磁浮轴承的报价压低，现在磁浮轴承最为人诟病的是报价太昂贵，因而传统轴承依然占有大部分的商场，只是合作较 佳之光滑技能以进步转速。第二个瓶颈是如何有体系的规划磁浮轴承。最后，磁浮轴承的极限特性也值得注重。若能战胜这些瓶颈，高速化将可容易达到，除工业应 用外，磁浮轴承也将会遍及使用于各个领域。



作者：东阳市卓越电磁材料厂

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关键词：多极磁环，箱包磁