什么是電磁軸承

電磁軸承，利用電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力使軸懸浮的滑動(dòng)軸承。

電磁軸承的原理與磁懸浮列車(chē)類(lèi)似。磁懸浮列車(chē)是一種現(xiàn)代高科技軌道交通工具，它通過(guò)電磁力實(shí)現(xiàn)列車(chē)與軌道之間的無(wú)接觸的懸浮和導(dǎo)向，再利用直線電機(jī)產(chǎn)生的電磁力牽引列車(chē)運(yùn)行，減少了摩擦力。

電磁軸承通過(guò)位置傳感器檢測(cè)軸的位置偏差信號(hào)，將信號(hào)送到控制器，通過(guò)功率放大器來(lái)控制電磁鐵的電流，從而產(chǎn)生電磁力的變化使主軸懸浮于規(guī)定的位置。

電磁軸承的優(yōu)缺點(diǎn)

1、電磁軸承的優(yōu)點(diǎn)

1)轉(zhuǎn)速高

電磁軸承允許轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速主要受材料強(qiáng)度的限制，可以在超臨界，每分鐘數(shù)十萬(wàn)轉(zhuǎn)的工況下工作，而且轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)精度已經(jīng)達(dá)到微米級(jí)甚至更高，這是普通機(jī)械軸承遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到的轉(zhuǎn)速和精度。

2)功耗低

由于電磁軸承沒(méi)有機(jī)械接觸，幾乎沒(méi)有摩擦力，克服摩擦力的功耗很低。在轉(zhuǎn)速為10000 r/min時(shí)，其功耗只有機(jī)械軸承的15%左右。

3)維護(hù)成本低、壽命長(zhǎng)

由于電磁軸承無(wú)接觸、無(wú)磨損，對(duì)運(yùn)動(dòng)表面之間無(wú)接觸，不產(chǎn)生機(jī)械摩擦和接觸疲勞，解決了機(jī)械部件損耗和壽命問(wèn)題，而且電子元器件的可靠性在很大程度上高于傳統(tǒng)的機(jī)械零部件。

4)無(wú)需潤(rùn)滑

電磁軸承不需要潤(rùn)滑，省掉了潤(rùn)滑系統(tǒng)等裝置，即節(jié)省了空間又不存在潤(rùn)滑系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題。

5)能在真空中和很寬的溫度范圍內(nèi)工作，結(jié)構(gòu)可多樣化。

2、電磁軸承的缺點(diǎn)和難點(diǎn)：

1)靜電軸承需要很大的電場(chǎng)強(qiáng)度，應(yīng)用受到限制。

2)控制器是關(guān)鍵，如何設(shè)計(jì)一個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能良好、調(diào)試方便的控制器是技術(shù)的難點(diǎn)。

3)如何評(píng)估加工制造誤差對(duì)電磁控制的影響也是個(gè)難點(diǎn)。

4)如何控制轉(zhuǎn)子的失穩(wěn)，需要進(jìn)一步的研究和應(yīng)用中得到經(jīng)驗(yàn)。

電磁軸承的應(yīng)用

目前，電磁軸承已經(jīng)廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，如超高速列車(chē)、超高速離心機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)、空間飛行器的角動(dòng)量飛輪、流量計(jì)、密度計(jì)、功率表、真空泵、精密穩(wěn)流器和陀螺儀等。

刷題鞏固

1、電磁軸承是一種新型高性能軸承。與傳統(tǒng)滾珠軸承相比，電磁軸承不存在機(jī)械接觸，轉(zhuǎn)子可以達(dá)到很高的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，可廣泛用于機(jī)械加工、渦輪機(jī)械、航空航天等領(lǐng)域。下列關(guān)于電磁軸承表述不正確的是( )

A.電磁軸承是利用電磁力使得軸承懸浮的

B.電磁軸承無(wú)需潤(rùn)滑，具有無(wú)油污染的優(yōu)點(diǎn)

C.電磁軸承噪聲小、壽命長(zhǎng)而且結(jié)構(gòu)可以多樣化

D.電磁軸承不適用于真空環(huán)境中，因?yàn)閭鬟f電磁力需要有介質(zhì)

【解析】D。本題考查科技常識(shí)。

電磁軸承是利用電磁力使軸懸浮的新型高性能軸承，其無(wú)需潤(rùn)滑，能在真空和很寬的溫度范圍內(nèi)工作，具有機(jī)械磨損小、噪聲小、壽命長(zhǎng)、無(wú)油污染、結(jié)構(gòu)可多樣化等特點(diǎn)，特別適用高速、真空、超凈等特殊環(huán)境。因此，D項(xiàng)表述錯(cuò)誤，電磁力的傳遞無(wú)需介質(zhì)，具有多種優(yōu)勢(shì)。

本題為選非題，故正確答案為D。