應用於軸流式泵之無軸承馬達動態模式分析與控制策略改善

Dynamic Modeling and Control Improvements of a Bearingless Motor for Axial Flow Pump

林俊呈(Chun-Cheng Lin)

指導教授 ： 楊勝明

淡江大學/工學院/機械與機電工程學系碩士班/碩士(2007年)

https://doi.org/10.6846/TKU.2007.00681

摘要

本文的目的在於無軸承馬達動態模式分析與控制策略改善。本結構為混合式磁力軸承應用於軸流式泵，軸向控制使用一組電磁鐵，徑向由二組被動式永久磁鐵組所組成，此為單軸控制磁力軸承系統。透過有限元素分析以建立磁鐵與電磁鐵力量方程式，並建立轉子軸向動態模式與徑向動態模式，進一步分析震盪實驗結果，探討轉子同步震盪之現象，接著分析軸向位移感測器訊號，得到較佳之訊號處理方式。

關鍵字

磁力軸承 ； 動態模式 ； 霍爾感測器

並列摘要

The purpose of this paper is the dynamic modeling of hybrid magnetic bearing. The structure of hybrid magnetic bearing is applied in axial fluid pump. The system is controlled by an electromagnet actuator in the axial direction and two pairs of permanent magnet which levitated the rotor in the radial direction. It is a single axis controlled magnetic bearing system. Equations of permanent magnet and electromagnet actuator can be derived by finite element analysis. The experimental analysis of simultaneous vibration on rotor can be provided by dynamic modeling of rotor in the axial and radial direction. To analyze signals of Hall sensors in the axial direction, we will get a better method for signals processing.

並列關鍵字

Magnetic bearing ； dynamic modeling ； Hall sensor

參考文獻

[9]許智翔， “應用於軸流式泵之單軸磁力軸承設計與控制改善”， 淡江大學機械與機電工程學系碩士論文， 民國94年6月.

[35]張永承， “磁浮轉子之軸向與徑向位置量測研究”， 淡江大學機械與機電工程學系碩士論文， 民國95年7月.

[3]邱冠明，虞希禹，柯文哲，王水深，朱樹勳， “機械性循環輔助器病例報告及文獻回顧”， 慈濟醫學雜誌， 第9卷， 第3期， 民國86年9月， pp. 235-239.

[10]H. Hodhi, T. Shinshi, S. Takatani, “Third-generation blood pumps with mechanical noncontact magnetic bearings”, Artificial Organs, Vol. 30, May 2006, pp. 324-338.

[11]D. J. Burke, E. Burke, F. Parsaie, V. Poirier, K. Butler, D. Thomas, L. Taylor, and T. Maher, “The HeartMate II design and development of a fully sealed axial flow left ventricular assist system”, Artificial Organs, Vol. 25, May 2001, pp. 380-385.