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主动磁悬浮轴承

优化系统效率,提高可靠性和可持续性

雷电竞下载appCalnetix技术专注于通过专利主动磁轴承(电磁轴承),其帮助优化系统效率和增强可靠性和可持续性支持高速旋转机械。

我们开发了大量的磁性轴承系统,用于各种各样的商业系统,包括高效风机,高速压缩机,有机兰金循环(ORC)系统和更多。通过改进磁性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性轴承集成相关的成本,这在整个系统成本中占相当大的比例。

优势

我们并排组合配置和Xcelflux™具有独特的线圈结构磁轴承提供Powerflux™在径向和侧磁轴承。的Calnetix的主动磁轴承的独特优势包括以下内容:

非接触式的支持

Calnetix的主动磁轴承在设计高速旋转机械时比传统滚子或流体膜轴承具有独特的优势。与传统轴承不同,电磁轴承将目标转子悬浮在磁场中。结果是一个非接触式转子支持系统具有极低的摩擦和没有接触磨损。一些好处包括:

  • 低功率损耗和热量产生
  • 更高的可实现速度
  • 低可听噪声

低振动传递

Calnetix采用自适应同步力抑制算法,以减少振动从转子传递到外壳。低透射振动在食品、医疗和国防工业的高精度应用中具有重要意义。低振动传递率的优点包括:

      • 最大限度地减少结构振动
      • 减少磁轴承的动态负载
      • 降低MBC功耗
      • 显著降低可听噪音

      健康监测和诊断

      建立Calnetix的磁悬浮轴承产品是容易的,它允许用户监视磁轴承系统的健康。Calnetix的电磁轴承包括一个位置传感器,磁致动器和一个微控制器,使机器健康监控和诊断容易接近。与外部计算机的连接,识别,分析和归档机器的运行状况和历史业绩都可能有先进的诊断。健康监控可以通过添加Calnetix的高频数据采集硬件和接口的增强。

      一些健康监测功能包括:

      • 易于监控与现场振动
      • 能够监测所有轴的轴承负荷
      • 能够记录高级数据和故障日志
      • 可选的数据采集插件来提供更高质量和更高分辨率的数据
      健康监测和诊断

      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的专业知识,工作与客户对磁悬浮轴承设计整个机器,而不是简单地提供磁性轴承组件。这实现了机器的最优性能作为一个集成系统和完全实现了磁轴承系统的潜力。一些Calnetix的竞争优势包括:

      • 广泛的内部专业领域,包括机械,电磁,转子动力学,热学和电子设计和分析
      • 精制专有设计和优化代码的允许用较少的迭代更快生成优化的磁轴承的几何形状的
      • 由内部和第三方FEA模块组合而成的分析解决方案

      高级图形用户界面

      Calnetix开发了一种新颖的图形用户界面(GUI),使用户和专家都可以直观地使用磁轴承系统的固有优点。基于来自内部和外部客户的反馈,这个GUI一直在不断地改进和升级。图形用户界面提供了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:

      • 自动机械清关
      • 自动电气连接试验
      • 转子悬浮到任何需要操作或测试的位置
      • 在内置的传递函数和频率响应工具,调试更加简单与

        ray电竞竞技

        Powerflux™AMBs利用同极恒磁偏置磁场与电磁场相结合,而Xcellflux™AMBs利用异极电磁偏置磁场与电磁控制场相结合。这两种产品ray电竞竞技都是低成本且易于组装的,如下所示和描述。

        PowerFlux™

        XcelFlux™


        PowerFlux™

        • 永磁偏压
        • 同极的设计
        • 径向和轴向轴承的组合
        • 具有低功耗和低散热要求高性能
        • 适合高性能和精密的应用,包括防御,机床,发电和小于1个兆瓦的石油和天然气压缩机和膨胀
        功率通量

        组件

        磁轴承不会对自己的运作;他们需要一个独特的系统一起工作的多个组件。Calnetix设计和开发了所有构成主动磁轴承系统的组件,并且这些组件被示出并在下面描述。

        致动器

        非接触式传感器

        备用轴承

        磁轴承控制器

        图形用户界面

        致动器

        在主动磁轴承(AMB)的致动器是一种将受控力到一台机器来控制其位置的轴上的电磁体。径向致动器由具有配置以得到控制的两个正交轴的控制线圈和磁极的叠片堆叠的。在Calnetix也使用的永久磁铁的布置致动器,以产生线性化的偏置磁通。其他AMB制造商生产与控制线圈的直流电流的线性通量。其他两种常见的致动器配置是一个组合的径向/轴向致动器和一个独立的轴向致动器。

        AMB驱动器必须连接到磁轴承控制器(MBC), MBC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。

        执行器的主动磁悬浮轴承

        非接触式传感器

        位置传感器是一种能够以宽带宽感知轴位移(位置)的设备。在主动磁轴承(AMB)中,位置传感器的信息被磁轴承控制器(MBC)用来控制执行机构线圈电流,从而控制轴上的磁力。在大多数情况下,位置传感器将包括一个传感器头(传感器)在机器附近的磁致动器和驱动器/解调电子在MBC。

        速度传感器是一种能够测量转轴转速的装置。MBC使用有关轴速的信息来忽略轴位置变化的同步组件,从而允许轴绕其质心旋转。这一特点使由于机壳不平衡而引起的轴振动的传递最小化,并减少了磁轴承上的负载。

        备用轴承

        当磁性轴承系统停止工作时,后备轴承为旋转组件提供支持,当磁性轴承过载或某些磁性轴承部件失效时,后备轴承为转子提供支持。在正常工作中,备用轴承不活动,因为它们将有一个小的径向和轴向间隙的旋转大会。这个间隙最多是磁轴承气隙的一半,通常要小得多。

        通过Calnetix使用的最常见的备份轴承结构是两种双工对预加载面 - 面(DF)角接触球轴承。这种安装需要轴承外座圈被夹紧 - 硬或通过弹簧 - 在外圈。与传统的SAE 52100钢种族和SIN3球混合轴承标准。对于高速应用备份轴承通常是无笼罩和使用无论是油脂膜,干膜润滑剂或润滑脂光填充。

        磁轴承控制器

        雷电竞下载appCalnetix技术公司已经开发并部署了先进的磁轴承控制器(MBCs),该控制器包含操作磁轴承系统所需的所有元素。该公司目前在Insight™系列和Concurrence™系列中生产两种不同的MBC平台。

        欲了解更多信息,请参阅磁轴承控制器产品页面。

        图形用户界面

        Calnetix服务图形用户界面(GUI)用于系统设置、监视、诊断和系统标识。前面板的上半部分(如下所示)显示了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。其他操作变量包括转速,静态电流,同步位移和电流。状态变量,如悬浮和故障状态,也被指出。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。

        更详细的信息或功能可以通过操作按钮访问:数字信号处理器(DSP)操作,查看日志,故障总结,查看/设置参数和测量。额外的功能包括:

        • 传递函数测量-植物传递函数,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
        • 日志-故障,事件,ESD数据,机器特定的校准和系统数据
        • 范围-内部高频测量的关键操作信号,如转子运动和线圈电流(执行机构的力量)
        • 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

        为什么使用磁悬浮轴承?

        主动磁悬浮轴承(电磁轴承)已经在商业旋转机械超过30年,由于摩擦的操作,以及缺乏耐磨件的提供更高的性能和扩展机的使用寿命。目前已在生产磁轴承系统,从而导致整体成本的降低,更迅速的市场采用全行业的增长。一些切换到磁轴承的优点,包括:

        • 旋转部件与静止部件之间无物理接触
        • 无需润滑系统(环保)
        • 在恶劣的环境下也能正常工作
        • 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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