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主动磁性轴承

优化系统效率和增强的可靠性和可持续性

雷电竞下载appCALNETIX技术专门生产由专利的主动磁轴承(AMB)支撑的高速旋转机械,有助于优化系统效率并提高可靠性和可持续性。

我们已经开发了许多磁轴承系统,用于各种商业系统,包括高效率鼓风机,高速压缩机,有机朗肯循环(ORC)系统和更多。通过改进磁轴承组件的制造工艺和进一步优化控制器,我们已经能够降低与磁轴承集成相关的成本,这在整个系统成本中占很大比例。

优势

我们在径向和侧面组合配置和XcelfLux™磁轴承中提供PowerFlux™磁轴承,具有独特的线圈架构。CALNetix的主动磁轴承的独特优点包括以下内容:

非联系支持

CALNETIX的主动磁轴承在设计高速旋转机械时,在传统的滚子或流体膜轴承上具有独特的优势。与传统轴承不同,AMBS将目标转子悬挂在磁场中。结果是非接触式转子支撑系统,具有极低的摩擦和没有接触磨损。非接触式磁轴承的一些好处包括:

  • 低功率损耗和发热
  • 可实现更高的速度
  • 低音噪音

低振动传动性

CALNETIX利用自适应同步力抑制算法将从转子传递到壳体的振动最小化。低传输振动在与食品,医疗和国防行业有关的高精度应用中是重要的。低振动传动率的好处包括:

      • 最小化磁性轴承结构振动
      • 减少磁性轴承动态载荷
      • 降低MBC功耗
      • 显着降低了可听噪音

      健康监测和诊断

      CALNETIX的主动磁性轴承产品设置简单,并且允许用户监控磁性轴承系统的健康状况。CALNETIX的AMB包括位置传感器,磁力执行器和微控制器,使机器健康监控和诊断易于访问。通过与外部计算机的连接,识别,分析和归档机器的健康和历史性能都可以通过先进的诊断。可以通过添加CALNetix的高频数据捕获硬件和接口来增强健康监控。

      一些健康监测功能包括:

      • 通过现场振动轻松监控
      • 能够监测所有轴的轴承负荷
      • 能够记录先进的数据和故障记录
      • 可选的数据采集加载项提供更高质量和更高分辨率的数据
      CALNETIX健康监控和诊断

      最先进的综合机械设计方法

      在大多数情况下,CALNETIX利用广泛的多学科内部专业知识,与客户一起使用,以在磁轴承上设计整台机器,而不是简单地提供磁性轴承部件。这实现了机器作为集成系统的最佳性能,并充分实现了磁性轴承系统电位。CALNETIX的一些竞争优势包括:

      • 广泛的内部专业知识领域,包括机械,电磁,转子动力学,热学和电子设计和分析
      • 精致的专有设计和优化代码,允许更快地产生优化的磁轴承几何形状,迭代较少
      • 分析解决方案来自内部和第三方FEA模块的组合

      高级图形用户界面

      CALNETIX开发了一种新颖的图形用户界面(GUI),以提供用户和专家的直观方式,可以使用磁性轴承系统的固有益处。此GUI根据内部和外部客户的反馈不断精致和升级。GUI提供对磁轴承和机器性能的所有方面的洞察。它是系统设置,监控和诊断的平台:

      • 自动机械清仓检查
      • 自动电气连接测试
      • 将转子悬浮到任何需要操作或测试的位置
      • 调试具有更简单的内置传输功能和频率响应工具

        ray电竞竞技

        PowerFlux™AMBS将同型永磁体偏置磁场与电磁场一起使用,而Xcellflux™ambs使用异基电磁偏置字段与电磁控制领域一起使用。两种产品都ray电竞竞技是低成本且易于组装的,如下所示和所述。

        PowerFlux™

        Xcelflux™


        PowerFlux™

        • 永磁体(PM)偏见
        • 同型设计
        • 径向和轴向轴承的组合
        • 高性能低功耗和低冷却要求
        • 适用于高性能和精密应用,包括防御,机床,发电和小于1兆瓦和气体压缩机和扩展器
        电量通量

        组件

        磁性轴承不起眼;它们需要多个组件作为一个独特的系统。CALNETIX已经设计和开发了构成主动磁性轴承系统的所有组件,下面显示和描述这些组件。

        致动器

        位置传感器

        速度传感器

        备用轴承

        磁性轴承控制器

        图形用户界面

        致动器

        主动磁轴承中的致动器是电磁铁,其将受控力施加到机器的轴上以控制其位置。径向致动器由具有控制线圈的层叠堆叠和杆子组成,该杆布置成给出两个正交控制轴。永磁体的布置也用于CALNetix致动器,以产生线性化偏置通量。其他AMB制造商通过控制线圈中的DC电流产生线性化通量。另外两个常见的致动器配置是组合径向/轴向致动器和独立轴向致动器。

        AMB执行器必须连接到磁轴承控制器(MBC),该控制器根据位置传感器反馈信号和控制算法向线圈提供控制电流。

        要了解摩羯座的操作原理,永磁偏置有源磁轴承,请点击这里

        主动磁轴承中的执行器

        位置传感器

        位置传感器是任何主动磁轴承的关键部件。它们的作用是不断地向控制器提供关于转子位置的准确的最新信息,而不受外部因素的影响,如速度、温度、灰尘、工作流体、外部磁场和电场等。尽管自传感amb的研发取得了重大进展,其中位置测量和力产生的功能结合在一个物理组件中,但它们的基本性能限制可能会限制它们在低成本、低速机器上的使用。采用专用径向和轴向传感器的传统轴承布置仍将占主导地位。

        不同类型的位置传感器具有不同的性质组合,使它们中的一些更适合于给定的应用而不是其他的应用。然而,在工业环境中,通常优选具有一种可以涵盖尽可能多的应用的技术。从各种可用技术,包括光学,电容和电磁位置传感器,后者似乎是最通用的解决方案。CALNETIX使用四种类型的传感器,具体取决于应用程序细节:

        所有传感器包括位于机器中的敏感元件(传感器头),其中需要测量位移,以及通常位于磁性轴承控制器(MBC)中的传感器电子器件。

        位置传感器
        CBR涡流位置传感器

        速度传感器

        速度传感器向主动磁轴承提供有关转速和转子角位置的信息,用于在转速变化时调整控制参数,并使转子不平衡消除。Calnetix使用两种类型的专用速度传感器。这两种传感器都利用直流磁场源,霍尔效应元件测量磁场和转子上的特性,如调制磁场的凹槽。

        • 智能速度传感器- 智能速度传感器利用内置磁铁作为磁场的源极,两个霍尔效应传感器用于差分场测量和内部逻辑,其在磁场变化中寻找周期性的模式,随后被解释为作为速度。由于这些传感器旨在寻找磁场的任何周期性图案,因此无论水平如何,它们都不需要任何校准,并且非常易于使用。在缺点中,它们在某些应用中可能在敏感性调整方面提供任何灵活性。
        • 可编程速度传感器-这些传感器利用两个可编程霍尔效应传感器和一个外部磁场源。可编程霍尔效应传感器的参数可以调整,以解决特定应用的具体问题。这些传感器通常集成到径向执行器的“死极”,以利用现有的执行器偏置磁场。这大大减少了轴向长度的机器,并允许更大的转子动态裕度。

        备用轴承

        当磁轴承系统失活时,备用轴承为旋转组件提供支持,当磁轴承超载或磁轴承的某些部件故障时,备用轴承提供转子支持。在正常运行中,后备轴承是不活跃的,因为他们将有一个小的径向和轴向间隙的旋转组件。这个间隙最多是磁轴承气隙的一半,通常相当小。

        CALNETIX使用的最常见的备用轴承配置是两个双工对角接触球轴承,预加载面对面(DF)。该安装需要夹紧外部比赛 - 牢固地或通过弹簧 - 在外圈上。具有传统SAE 52100钢种族和SIN3球的混合轴承是标准的。用于高速应用的备用轴承通常是不同声的,并且使用油脂膜,干膜润滑剂或轻润滑脂填充。

        备份轴承

        磁性轴承控制器

        雷电竞下载appCalnetix Technologies已经开发并部署了先进的磁轴承控制器(MBCs),其中包含了操作磁轴承系统所需的所有元件。该公司目前生产Insight™系列和concur™系列两种不同的MBC平台。

        有关更多信息,请参阅磁轴承控制器产品页面。

        CALNETIX INSIGHT 804磁性轴承控制器

        图形用户界面

        Calnetix服务图形用户界面(GUI)用于系统设置、监控、诊断和系统识别。前面板的上半部分,如下所示,显示来自两个径向轴承传感器的轨道图和来自轴向轴承传感器的时间历史图。显示的其他操作变量包括旋转速度、静态电流、同步位移和电流。状态变量,如悬浮和故障状态,也表示。右边的系统信息窗口提供GUI、固件、参数文件和机器序列号说明符的版本信息。

        可以通过操作按钮访问更详细的信息或功能:数字信号处理器(DSP)操作,查看日志,故障摘要,查看/设置参数和测量。附加功能包括:

        • 传递函数测量 - 工厂传递函数,补偿器传递函数,开环传递函数,闭环传递函数和灵敏度传递函数
        • 记录故障,事件,ESD数据,机器特定校准和系统数据
        • 用于关键操作信号的范围 - 内部高频测量,例如转子运动和线圈电流(致动器力)
        • 连续数据采集 - 长期记录高频数据,如磁盘存储的位置,电流和速度

        为什么使用主动磁轴承?

        主动磁性轴承(AMB)已在商业旋转机械中超过30年,由于无摩擦操作和缺乏可穿戴部件,提供了增加的性能和扩展机寿命。磁性轴承系统的生产行业幅度幅度,导致总成本降低和更快的市场采用。切换到磁轴承的一些优点包括:

        • 旋转和固定部件之间没有物理接触
        • 无需润滑系统(环保)
        • 能在恶劣环境下充分发挥作用
        • 低功率损耗
        • 动态测试、健康监测和数据记录
        • 还有很多…

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