Analytical Modeling of Permanent Magnet Biased Axial Magnetic Bearing With Multiple Air Gaps

Kang Wang; Dong Wang; Heyun Lin; Yang Shen; Xianbiao Zhang; Hui Yang

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Analytical Modeling of Permanent Magnet Biased Axial Magnetic Bearing With Multiple Air Gaps

机译：带有多个气隙的永磁偏置轴向磁轴承的解析模型

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This paper proposes a permanent magnet (PM) biased axial magnetic bearing (MB) with multiple air gaps. However, the inherent complex structure makes finite-element analysis (FEA) very time-consuming. For the sake of simplifying the analysis, an equivalent magnetic circuit model together with the conformal mapping method and Laplace's equation is developed. The conformal mapping method is employed to obtain the flux distributions in rectangular air gaps by accounting fringing effect, while the Laplace's equation is used to predict the leakage flux surrounding PM rings. The developed analytical model is validated by FEA. Consequently, the design parameters in the axial MB are analytically determined.

机译：本文提出了一种具有多个气隙的永磁（PM）偏置轴向磁轴承（MB）。但是，固有的复杂结构使有限元分析（FEA）非常耗时。为了简化分析，开发了等效磁路模型以及保形映射方法和拉普拉斯方程。通过考虑边缘效应，采用保形映射方法获得矩形气隙中的通量分布，而使用拉普拉斯方程预测PM环周围的泄漏通量。 FEA验证了开发的分析模型。因此，轴向MB中的设计参数可以通过分析确定。

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来源
《Magnetics, IEEE Transactions on》 |2014年第11期|1-4|共4页
作者
Kang Wang; Dong Wang; Heyun Lin; Yang Shen; Xianbiao Zhang; Hui Yang;
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作者单位

Eng. Res. Center for Motion Control, Southeast Univ., Nanjing, China;

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原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类
关键词
Laplace equations; air gaps; conformal mapping; finite element analysis; magnetic bearings; permanent magnets; FEA; Laplace equation; conformal mapping method; equivalent magnetic circuit model; finite-element analysis; leakage flux; multiple air gaps; permanent magnet biased axial magnetic bearing; rectangular air gaps; Air gaps; Analytical models; Atmospheric modeling; Force; Magnetic circuits; Magnetic levitation; Rotors; Analytical model; axial magnetic bearing (MB); conformal mapping method; fringing flux; hybrid excitation;

机译：拉普拉斯方程;气隙;保形映射;有限元分析;磁性轴承;永磁体;FEA;拉普拉斯方程;保形映射方法;等效磁路模型;有限元分析;漏磁通;多个气隙;永磁体偏置轴向磁场轴承;矩形气隙;气隙;分析模型;大气模型;力;磁路;磁悬浮;转子;分析模型;轴向磁轴承（MB）;等角线图法;边缘通量;混合激励;

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