ГОСТ Р ИСО 14839-4—2014
4 Архитектура систем АМП
В качестве опорной конструкции в машинах вращательного действия вместо обычных подшип
ников качения или скольжения может применяться система АМП. АМП служит для поддержки (леви
тации) ротора посредством электромагнитных сил. чье значение и направление контролируется сис
темой управления с обратной связью. Типичное исполнительное устройство радиального магнитного
подшипника включает в себя электромагниты, расположенные вокруг ротора как показано на рисунке 1
(для схемы с двумя ортогональными осями управления).
Основными элементами АМП являются:
a) датчики перемещения, позволяющие обнаружить отклонение положения вала от номинального:
b
) процессор (контролер), формирующий сигнал управления на основе полученной информа
ции об отклонении положения вала;
c) усилитель мощности, преобразующий маломощный сигнал на выходе контроллера в ток в
катушках исполнительного устройства;
d) электромагнитное исполнительное устройство, позволяющее прикладывать электромагнит
ную силу к валу ротора для управления его положением.
1 - контроллер; 2 - усилитель мощности: 3 - катушка магнита: 4 - датчик перемещения;
5 - ротор, вращающийся с угловой скоростью <о
Рисунок 1- Схематичное изображение системы АМП
Потери на сопротивление вращению ротора при использовании АМП невелики, поскольку вал
ротора поддерживается магнитным полем при отсутствии механических контактов. Единственными
источниками сопротивления вращению являются наведенные электромагнитным полем вихревые
токи в теле ротора и сопротивление воздуха. Потери на сопротивление в АМП малы по сравнению с
потерями на трение в механических подшипниках, в особенности по сравнению с потерями в подшип
никах скольжения. С другой стороны, применение АМП требует специальных мер по управлению по
ложением ротора. Магнитные силы, действующие на вал со стороны электромагнитов, являются си
лами притяжения и возрастают по мере приближения вала к исполнительному устройству (см. рису нок
2). Таким образом, системам АМП изначально присуща неустойчивость, поскольку небольшое от
клонение от состояния равновесия имеет тенденцию к возрастанию. Отношение магнитной силы к вы
зываемому ею перемещению называется жесткостью, которая в системе АМП всегда отрицательна.
2