Verbessertes Modell und Experiment für AC-DC Hybridmagnetlager mit drei Freiheitsgraden

Im Vergleich zu den beliebtesten DC- und anderen aufkommenden AC-Magnetlagern bietet das in unserer Forschung erfundene AC-DC Hybridmagnetlager mit drei Freiheitsgraden (AC-DC 3-DOF HMB) viele Vorteile in Bezug auf Kostenersparnis und Verbrauchsreduktion. In diesem Papier wird ein neues mathematisches Modell für die Suspendierungskraft des AC-DC 3-DOF HMB wiederhergeleitet, um genauere Ergebnisse zu erzielen und die Unzulänglichkeiten und Mängel des zuvor etablierten klassischen Modells zu überwinden. Um die Verbesserungen im neuen Modell zu verdeutlichen, werden einige Validierungsexperimente und Vergleichsexperimente entworfen und durchgeführt, um deren Richtigkeit und Genauigkeit zu beweisen. In den Validierungsexperimenten werden die Nichtlinearität, Linearität, elektromagnetische Kreuzkopplung und kinematische Kreuzkopplung des Modells der Suspendierungskraft validiert, was die Richtigkeit des verbesserten mathematischen Modells belegt. In den Vergleichsexperimenten zeigen die ermutigenden Ergebnisse zwischen dem experimentell gemessenen Ergebnis und zwei berechneten Ergebnissen (klassische und verbesserte Modellergebnisse), dass das verbesserte Modell näher an den Testergebnissen liegt. Darüber hinaus zeigen die Ergebnisse des Systemleistungsvergleichs, dass das auf dem neuen Modell basierende Regelungssystem stärkere Antistörmerkmale aufweist als das, das auf dem klassischen Modell basiert. Daher sind die verbesserten Modellergebnisse zur Suspendierungskraft des AC-DC 3-DOF HMB genauer als die traditionellen Ergebnisse, auch wenn sie die gleiche Modellierungsmetode (äquivalente magnetische Schaltungsmethode) verwenden. So könnte bereits eine Änderung des Koeffizienten dazu beitragen, die Genauigkeit des mathematischen Modells erheblich zu verbessern, und das verbesserte Modell hat auch einen wichtigen Referenzwert für die Lösung anderer Arten von Hybridmagnetlagern.