Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Determination of parameters for a design of the stable electro-dynamic passive magnetic support of a high-speed flexible rotor

Szolc T., Falkowski F., Henzel M., Kurnyta-Mazurek P.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2019

|

Vol. 67, nr 1

91--105

EN

Electro-dynamic passive magnetic bearings are now viewed as a feasible option when looking for support for high-speed rotors. Nevertheless, because of the skew-symmetrical visco-elastic properties of such bearings, they are prone to operational instability. In order to avoid this, the paper proposes the addition of external damping into the newly designed vibrating laboratory rotor-shaft system. This may be achieved by means of using simple passive dampers that would be found among the components of the electro-dynamic bearing housings along with magnetic dampers, which satisfy the operational principles of active magnetic bearings. Theoretical investigations are going to be conducted by means of a structural computer model of the rotor-shaft under construction, which will take into consideration its actual dimensions and material properties. The additional damping magnitudes required to stabilize the most sensitive lateral eigenmodes of the object under consideration have been determined by means of the Routh-Hurwitz stability criterion.

2

Loops with molecular current as a magnet model

Falkowski K.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2013

|

R. 17, nr 2

492-496

PL

W artykule zaprezentowano model magnesu. Model ten zakłada występowanie prądu molekularnego w aktywnych ścianach. Prąd powierzchniowy jest wynikiem uporządkowania atomów w materii. W artykule przedstawiono model matematyczny i analizy metodą elementów skończonych.

EN

This paper presents a magnet model. It assumes surface molecular current in the active wall. The surface current is a result of order atoms in magnet. A mathematical model and finite element method analyzes of magnets are presented.

3

Model promieniowego pasywnego łożyska magnetycznego

Falkowski K.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2012

|

R. 16, nr 2

443-449

PL

W artykule przedstawiona jest analityczna metoda wyznaczania charakterystyki statycznej łożyska pasywnego. Do wyznaczenia modelu analitycznego wykorzystany został model pętli kołowej z prądem molekularnym. Korzystając z zależności matematycznych można oszacować maksymalne obciążenie łożyska magnetycznego w zależności od położenia wirnika w szczelinie powietrznej. W artykule przedstawiona została konstrukcja pasywnego łożyska magnetycznego oraz zależność siły magnetycznej od położenia wirnika w szczelinie powietrznej. Ponadto przedstawione są charakterystyki statyczne wyznaczone metodą elementów skończonych i eksperymentalnie.

EN

There is presented analytical method estimation of the static characteristic of the passive magnetic bearing. The loop with molecular current model is used to obtain the analytical model. The characteristic decides about the load of the passive bearing. The change of magnetic force is proportional to position the rotor in the air gap of bearing. In the paper is presented construction of the passive magnetic bearing and analytically relationship between position the rotor in the air gap and magnetic force. The author is present relationship between the static characteristic estimated by finite element method and experiment.

4

The dynamic stability of a rotor passive magnetic bearing with an Halbach-array

Mystkowski A., Ambroziak L.

Mechanics and Control

|

2012

|

Vol. 31, no. 1

40-43

EN

This paper describes the finite element method investigation of the permanent magnetic bearing (PMB) and spin tests of the PMB rotor suspension system. In order to increase the radial stiffness of the PMB, the Halbach-array configuration of the permanent magnets was used. The magnetic flux density of the PMB was investigated due to airgap. The test rig with the passive magnetic suspension is provided by one radial PMB on one end of the rotor. The rotor spin tests are performed for different desired unbalance, and rotor vibrations were presented.

PL

W pracy przedstawiono analizę parametrów pasywnego łożyska magnetycznego, wykonaną za pomocą metody elementów skończonych oraz zaprezentowano wyniki badań eksperymentalnych pasywnego zawieszenia magnetycznego wirnika w ruchu obrotowym. W celu zwiększenia sztywności promieniowej łożyska zbudowanego z magnesów trwałych zastosowano tablice Halbacha. Zaprezentowano rozkład strumienia magnetycznego dla różnych szerokości szczeliny powietrznej łożyska. Wykonano testy dynamiki pasywnego zawieszenia magnetycznego.

5

Analiza rozkładu sił w pasywnych łożyskach magnetycznych

Stępień M., Gajek Ł., Grzesik B.

Mechanik

|

2011

|

R. 84, nr 10

782-787

PL

Przedstawiono wyniki modelowania rozkładu sił w pasywnych łożyskach magnetycznych zbudowanych z magnesów trwałych. Przedmiotem analizy są wartości i kierunki sił działających pomiędzy magnesami oraz rozkłady pola magnetycznego wokół magnesów. Jako referencyjną przedstawiono analizę układu łożyska magnetycznego znanego jako Levitron (R). Następnie przebadano dwie konstrukcje łożysk magnetycznych zbudowanych z magnesów pierścieniowych oraz płytkowych odpowiednio ułożonych. Badane były łożyska o średnicach zewnętrznych do 15 mm oraz siłach oddziaływania (udźwigu) do 10 N, stosowane jako zawieszenie małych systemów napędowych. Analizę przeprowadzono w oparciu o dwuwymiarowe modele osiowo-symetryczne zrealizowane w ANSYS APDL. Modele bazowały na elemencie elektromagnetycznym PLANE233. Wyznaczono charakterystyki sił oddziaływania w funkcji wzajemnego położenia elementów łożyska oraz wybranych gabarytów konstrukcyjnych jako parametru.

EN

Presented is a method to build models of the force distribution patterns in passive magnet bearings composed from permanent magnets. Objective of the review are the magnitudes and directions of forces acting between the magnets and the distribution of magnetic field patterns surrounding the magnets. Analytical work has been carried out basing on the two dimensional, axially symmetric models developed in ANSYS APDL.

6

Różnicowe pasywne łożysko magnetyczni

Falkowski K.

Tribologia

|

2007

|

nr 2

163-174

EN

The magnetic bearings are used to suspend rigid and flexible highspeed rotors. The magnetic bearings can be divided in two the active magnetic bearing (AMB) and the passive magnetic bearing (PMB). The active magnetic bearings are absorbed energy during work. Whereas the passive magnetic bearings don't absorb energy during work, because they are build from only permanent magnets. The active magnetic bearings are used electromagnetic coils to generate magnetic forces and they should be electrically supplied. The construction of passive magnetic bearings is easy and cheap. It is build from permanent magnets or groups permanent magnets (Halbach's array). Unfortunately, the passive magnetic bearings have disadvantage. We can't design insulated magnetic bearings suspension, where are only passive magnetic bearings. We can only use one or two passive magnetic bearings in the magnetic suspension system. The necessary condition is the one degree of freedom of rotor has got control by the active magnetic actuator. The condition follows from construction of passive magnetic bearings. The repulsive forces between two magnets are used in the passive magnetic bearing. The attractive forces are hardly ever used in the passive magnetic bearing. Magnetic levitation is effect of interact the same magnetic poles (N - north poles or S - south poles), which belong to magnets. The area of stability of magnetic levitation is low in he passive magnetic bearing. The maximally force is only for coaxial location magnets of magnetic bearing. Therefore, the active magnetic actuator ensures coaxial location magnets of magnetic bearing. There is showed project of differential passive magnetic bearing. This bearing was designed for high-speed flexible rotor. The one neodymium magnet MP 41x15x10 - N38 and two neodymium magnets MP 40x22x10 - N38 were used in the passive magnetic bearing. The mathematical model of differential passive magnetic bearing, laboratory model and distribution of magnetic flux density and dynamic characteristic are showed in the article.

7

Self-controllable passive axial magnetic bearing

Burcan J., Sławińska A.

Tribologia

|

2003

|

nr 4

81-98

EN

The paper presents analytical approach based on experimental results of investigation into single and double acting passive axial magnetic bearings which contain permanent magnets made of ferrite, strontium ferrite, and the NdFeB compound. In such a bearing the axial force applied from outside will impose a load to the one of the bearing, at the same time unloading the second one. In such a bearing the change of the load will cause the establishment of the other new state of equilibrium. It is the self - acting fitting to the load operating on the rotor.

PL

W opracowaniu przedstawiono wyniki eksperymentalnych badań jednostronnych i dwustronnych pasywnych wzdłużnych łożysk magnetycznych z magnesami trwałymi, wytworzonymi ze związku Nd-Fe-B. Uzyskane z badań eksperymentalnych nośności łożyska magnetycznego porównano z wartościami nośności uzyskiwanymi w łożyskach ślizgowych smarowanych hydrodynamicznie. W łożysku jednostronnym wykorzystywany jest, zaznaczony na wykresie - Rysunek 2, zakres wartości szczeliny od Smin do Smax. Zbudowanie łożyska o mniejszej wartości szczeliny niż Smin = 0,5 mm wymaga starannego wykonania montażu i dużych sztywności łożyskowanego wału, ponieważ, ze względu na błędy kształtu i montażu, stan powierzchni i odkształcenia robocze, nie można dopuścić do styku metal-metal. Wartości szczeliny większe od wartości Smax = 1,0 czy 1,5 mm mogą nie mieć zastosowania ze względu na dopuszczalne przemieszczenia łożyskowanego wałka. W przypadku łożyska magnetycznego dwustronnego, po zmontowaniu łożyska, układ znajduje się w stanie równowagi, podczas którego każde z łożysk przenosi obciążenie wzdłużne. Stan równowagi możliwy jest przy takich samych wartościach sił poosiowych i obydwu części łożyska, tylko przeciwnie skierowanych - Rys. 4. Zmontowanie następuje przy określonej wartości luzu osiowego, tj. przy szczelinie łożyskowej s = s1 + s2. Jeden z magnesów połączono z wirnikiem, dwa pozostałe z nieruchomą obudową. Łożyskowany watek może się teoretycznie przesunąć ze stanu zmontowania do wartości s1 lub w przeciwnym kierunku do wartości s2. W rzeczywistości zakres maksymalnych przesunięć jest mniejszy o wartość błędów kształtu i położenia, które przewiduje się w trakcie projektowania łożyska lub które istnieją w zmontowanym łożysku. Siła osiowa przyłożona z zewnątrz dociąży jedno z łożysk, jednocześnie odciążając drugie. Zmiana szczeliny [delta]s, po przemieszczeniu się obciążonego siłą osiową wałka, pozwala wyznaczyć, z charakterystyk każdego z łożysk, siły P1 i P2, działające po obu stronach łożyska. Łożysko zajmie nowe położenie równowagi, dla którego obciążenie zewnętrzne P = P1 - P2. Kolejna zmiana obciążenia zewnętrznego spowoduje ustalenie się innego, nowego stanu równowagi - Rys. 4. Jednostronne łożyska wykonane z nowych materiałów, o wysokiej gęstości energii, mają jednostkowe wartości nośności (na jednostkę powierzchni roboczej magnesu) porównywalne z wartościami ciśnienia w łożyskach ślizgowych, smarowanych hydrodynamicznie. Ciągle jeszcze dla łożysk tradycyjnych, z tarciem mieszanym, wartości obciążenia jednostkowego są większe. Na przykład wartości dopuszczalnego obciążenia jednostkowego dla łożysk stosowanych w obrabiarkach, turbinach, sprężarkach itp. urządzeniach zmieniają się w granicach od 5,49 MPa do 8,23 MPa - dla pary ciernej stop ołowiowy-stal, zaś dla pary ciernej stop ołowiowy alkaliczny lub kadmowy - stal od 8,24 MPa do 10, 29 MPa. Obciążalność dwustronnych łożysk magnetycznych jest mniejsza niż łożysk jednostronnych. Dzięki wysokowydajnym materiałom magnetycznym, magnetyczne łożyska dwustronne osiągają wartości nośności takie jak niektóre łożyska precyzyjne i niektóre łożyska maszynowe. Ze względu na liczne zalety, pomimo mniejszych dopuszczalnych obciążeń, należy polecać łożyska dwustronne tam, gdzie tradycyjnie są obecnie stosowane łożyska ślizgowe.