nieuws

Wat is een elektromagnetisch lager?

 

Elektromagnetisch lagerEen glijlager dat gebruikmaakt van de kracht van een elektrisch veld en een magnetisch veld om de as te laten zweven.

 

Het principe vanelektromagnetische lagersis vergelijkbaar met die van een magneetzweeftrein. Een magneetzweeftrein is een modern, hightech spoorwegsysteem dat contactloze ophanging en geleiding tussen de trein en de rails mogelijk maakt door middel van elektromagnetische kracht. Vervolgens gebruikt de lineaire motor de elektromagnetische kracht om de trein in beweging te brengen, waardoor wrijving wordt verminderd.

 

Deelektromagnetisch lagerHet systeem detecteert het signaal van de positieafwijking van de as via de positiesensor, stuurt dit signaal naar de controller en regelt de stroom van de elektromagneet via de vermogensversterker, om zo een verandering in de elektromagnetische kracht te genereren die de spindel in de gewenste positie houdt.

 

2. Voordelen en nadelen van elektromagnetische lagers

 

Voordelen vanelektromagnetische lagers:

 

1) Hoge snelheid

 

Elektromagnetische lagers maken het mogelijk dat de rotor met hoge snelheid roteert. De snelheid wordt voornamelijk beperkt door de sterkte van het materiaal. Ze kunnen werken onder superkritische omstandigheden, met snelheden van honderdduizenden omwentelingen per minuut, en de rotatienauwkeurigheid van de rotor bereikt het micronniveau of zelfs hoger. Dit is een snelheid en nauwkeurigheid die gewone mechanische lagers bij lange na niet kunnen bereiken.

 

2) Laag energieverbruik

 

Omdat elektromagnetische lagers geen mechanisch contact hebben, is er vrijwel geen wrijving en is het energieverbruik om die wrijving te overwinnen zeer laag. Bij een snelheid van 10.000 omwentelingen per minuut is het energieverbruik slechts ongeveer 15% van dat van mechanische lagers.

 

3) Lage onderhoudskosten en lange levensduur

 

Omdat elektromagnetische lagers geen contact en geen slijtage kennen, geen contact tussen bewegende oppervlakken, geen mechanische wrijving en geen contactvermoeidheid, lossen ze het probleem van slijtage en levensduur van mechanische componenten op. Bovendien is de betrouwbaarheid van elektronische componenten aanzienlijk hoger dan die van traditionele mechanische onderdelen.

 

4) Geen smering nodig

 

Elektromagnetische lagers hoeven niet gesmeerd te worden, waardoor een smeersysteem en andere apparaten overbodig zijn. Dit bespaart ruimte en voorkomt milieuvervuiling door smeersystemen.

 

5) Het kan werken in een vacuüm en een breed temperatuurbereik, en de structuur kan worden gediversifieerd.

 

Nadelen en moeilijkheden van elektromagnetische lagers:

 

1) Elektrostatische lagers vereisen een hoge elektrische veldsterkte, waardoor hun toepassingsmogelijkheden beperkt zijn.

 

2) De controller is de sleutel, maar het ontwerpen van een controller met een eenvoudige structuur, goede prestaties en gemakkelijke debugging is een technische uitdaging.

 

3) Het is ook een lastig punt om de impact van verwerkings- en fabricagefouten op elektromagnetische besturing te evalueren.

 

4) Hoe de instabiliteit van de rotor onder controle te krijgen is, vereist verder onderzoek en praktijkervaring.

 

3. Toepassing van elektromagnetische lagers

 

Tegenwoordig worden elektromagnetische lagers op grote schaal gebruikt in tal van sectoren, zoals hogesnelheidstreinen, hogesnelheidscentrifuges, waterturbinegeneratoren, hoekmomentvliegwielen van ruimtevaartuigen, debietmeters, dichtheidsmeters, vermogensmeters, vacuümpompen, precisieregelaars en gyroscopen.