毕业论文课题相关文献综述
1.主动型磁悬浮轴承的特点
主动磁悬浮轴承是利用可控磁场力（磁场可控故称之为主动）将转子悬浮在空中并无机械摩擦无润滑地高速旋转的一种新型高性能轴承，它由转子和定子组成[1]。转子的旋转由变频驱动电机驱动，其位置由传感器检测，位置偏移信号经功率放大后转变为电流信号反馈给定子电磁铁，改变电磁吸力，从而使转子保持在平衡位置附近。由于其无摩擦、无磨损、无需润滑、无污染及工作寿命长等突出优点而倍受瞩目[2]，在航空航天、超高速超精密加工机床、能源、交通、及机器人等高科技领域具有广泛的应用前景。如果将此技术应用于航空发动机上，发动机的总重量将减少15%左右，因此，开展对磁轴承的研究，为磁轴承应用于航空发动机提供技术储备和可能性，对提高我国国防实力有重要的现实意义。
主动磁轴承系统是机电一体化系统，由机械、电子和软件三大部分构成。具体由控制器、功率放大器、电磁铁、转子、和传感器等组成。
2.主动型磁悬浮轴承的发展史
利用磁力使物体处于无接触悬浮状态的设想由来已久，但实现起来并不容易。早在1842年，Earnshow就证明：单靠永久磁铁是不能将一个铁磁体在所有六个自由度上都保持在自由稳定的悬浮状态。然而，真正意义上的磁悬浮研究是从本世纪初利用电磁相吸原理的磁悬浮研究车辆开始的。
1937年，德国人Kenper申请了第一个磁悬浮技术专利，他认为要使铁磁体实现稳定的磁悬浮，必须根据物体的悬浮状态不断地调节磁场力的大小，即采用可控电磁铁才能实现，这一思想成为开展磁悬浮列车和磁悬浮轴承研究的主导思想，利用可控电磁铁实现的磁轴承即称之为主动磁轴承[3]。同一时期，美国Virginia大学的Beams和Holmes也对磁悬浮理论进行了研究，他们采用电磁悬浮技术悬浮小钢球，并通过钢球高速旋转时能承受的离心力来测定试验材料的强度，测量过程中钢球所达到的最高旋转速度为1.8107r/m，在这一转速下，钢球由于离心力作用而爆裂，他们据此来推算材料的强度极限。这可能是世界上最早采用磁悬浮技术支承旋转体的应用实例。
伴随着现代控制理论和电子技术的飞跃发展，本世纪60年代中期对磁悬浮技术的研究跃上了一个新的台阶。英国、日本、德国都相继开展了对磁悬浮列车的研究。磁悬浮轴承的研究是磁悬浮技术发展并向应用转化的另外一个重要实例。据有关资料记载：在航空航天领域，60年代初美国德雷伯实验室（DraperLaboratory）首先在空间制导和惯性轮上成功地使用了磁悬浮轴承。1997年前后又报道了一系列有关航空发动机用的高温磁轴承研究成果，成功地研制了能够在510oC高温下工作的磁轴承系统，转速为22,000r/m，研制的高温磁轴承在单轴发动机的模型转子上成功地进行了试验[4]。法国军部科研实验室（LRBN）在1972年将第一个磁悬浮轴承应用于卫星导向器飞轮支承上；1983年11月又在搭载于美国航天飞机的欧洲空间舱内安装了采用磁悬浮轴承的真空泵。1986年6月日本在H－1型火箭上进行了磁悬浮飞轮的空间试验。美国《航空周刊》1994年11月报道：美国普惠公司在计划研究的XTC－65航空发动机的核心机中使用了磁轴承，其验证机通过了100小时的试验。目前，大量的磁悬浮轴承产品已经广泛应用于各工业部门，如空间技术、机械加工、机器人等众多领域。从目前国内外的应用情况来看，在高速旋转和高精度的应用场合，磁悬浮轴承具有极大的优越性并逐渐成为应用的主流。
国内在主动磁悬浮轴承技术方面的研究起步较晚，研究水平相对而言比较落后，目前都还处于实验室及工业试验运行阶段，还没有进行批量生产及成功应用于实际机组的例子。民用方面首先是在1986年，广州机床研究所与哈尔滨工业大学对磁力轴承的开发及其在FMS中的应用这一课题进行了研究。目前，国内清华大学、西安交通大学、国防科技大学、哈尔滨工业大学、南京航空航天大学等都在开展磁轴承方面的研究。由于磁轴承涉及到机械设计、转子动力学、控制理论、电工电子技术、电磁理论、测试技术、计算机技术及数字信号处理技术等众多学科的知识，研究难度大，加上科研经费有限，到目前为止尚未取得大批量应用的先例，仅仅处于单机试验阶段[5]。
3.主动型磁悬浮轴承发展趋势
磁浮轴承由于具有无接触、无模擦、无磨损、不需要润滑和密封等一系列优良品质[6]，从根本上改变了传统的支承型式。它在能源交通、机械工业、航空航天、机器人等高科技领域具有广泛的应用前景。近几年来，随着微电子技术、信号处理技术和控制技术的迅猛进展，主动磁轴承技术也取得到前所未有的进步。从总体上来看，主动磁轴承技术正在向以下几个方向发展[7]：
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