Il principio del suo funzionamento si basa sull'uso della forza che agisce su un conduttore percorso da corrente posto in un campo magnetico. Un conduttore percorso da corrente può essere solido o liquido. In quest'ultimo caso vengono chiamati i supporti

tipo di conduzione magnetoidrodinamica. A seconda del tipo di corrente, le sospensioni di conduzione si dividono in sospensioni corrente continua e corrente alternata (il campo magnetico e la corrente devono essere in fase).

La sospensione di conduzione mostrata nella Figura 1.2.5 ha un design semplice e allo stesso tempo ha un'elevata capacità di carico.

Figura 1.2.5 - Sospensione della conduzione

Un notevole inconveniente che limita l'utilizzo delle sospensioni conduttive è la necessità di eccitare correnti direttamente sul corpo sospeso, il che porta ad un notevole aumento del proprio peso e ad una diminuzione dell'efficienza della sospensione. Un altro svantaggio è la necessità di una grande fonte di corrente.

Un piccolo numero di lavori è stato dedicato ai supporti di conduzione, ma non hanno ancora trovato ampia applicazione. Attualmente la sospensione conduttiva viene utilizzata nella metallurgia (per la fusione dei metalli puri) e nei trasporti.

Sospensioni magnetiche attive

Sospensione magnetica attiva? Si tratta di un dispositivo elettromagnetico controllato che mantiene la parte rotante della macchina (rotore) in una determinata posizione rispetto alla parte stazionaria (statore).

Le sospensioni magnetiche attive necessitano di una speciale unità elettronica di feedback esterna.

Per spiegare il principio di funzionamento di una sospensione magnetica attiva, si consideri la Figura 1.2.6, che mostra lo schema strutturale più semplice di una sospensione. È costituito da un sensore che misura lo spostamento del corpo sospeso rispetto alla posizione di equilibrio, un regolatore che elabora il segnale di misura, un amplificatore di potenza alimentato da una sorgente esterna che converte questo segnale in una corrente di controllo nell'avvolgimento dell'elettromagnete. Questo segnale provoca forze che mantengono e riportano il corpo ferromagnetico in uno stato di equilibrio.

Un ovvio vantaggio dei circuiti attivi è la capacità di ottenere un controllo più efficiente del campo di pesatura e, di conseguenza, migliorare le caratteristiche di potenza. Le sospensioni attive hanno un'elevata capacità di carico, un'elevata resistenza meccanica, un'ampia gamma di rigidità e smorzamento, assenza di rumore e vibrazioni, impermeabili alla contaminazione, nessuna usura, nessuna necessità di lubrificazione, ecc. La stabilità della sospensione, nonché la rigidità e lo smorzamento necessari, si ottengono scegliendo una legge di controllo. Gli svantaggi di una sospensione magnetica attiva includono costi elevati, consumo di energia da una fonte esterna, complessità dell'unità di controllo elettronica, ecc.

Figura 1.2.6 - Sospensione magnetica attiva

Importanti ambiti di applicazione dei cuscinetti magnetici attivi sono la tecnologia spaziale (pompe turbomolecolari per vuoto), le apparecchiature mediche, la tecnologia in Industria alimentare, trasporto terrestre ad alta velocità, ecc.

Di seguito consideriamo il progetto della sospensione magnetica di Nikolaev, il quale sostenne che è possibile garantire la levitazione di un magnete permanente senza arresto. Viene mostrato un esperimento per testare il funzionamento di questo circuito.

I magneti al neodimio vengono venduti in questo negozio cinese.

Levitazione magnetica senza consumo di energia: fantasia o realtà? È possibile realizzare un semplice cuscinetto magnetico? E cosa ha effettivamente mostrato Nikolaev all'inizio degli anni '90? Diamo un'occhiata a queste domande. Chiunque abbia tenuto in mano una coppia di magneti si sarà probabilmente chiesto: “Perché non posso far fluttuare un magnete sopra l’altro senza un supporto esterno? Possedendo un campo magnetico così unico come costante, vengono respinti dai poli con lo stesso nome completamente senza consumo di energia. Questa è un'ottima base per la creatività tecnica! Ma non è così semplice.

Già nel 19° secolo, lo scienziato britannico Earnshaw dimostrò che utilizzando solo magneti permanenti, è impossibile trattenere stabilmente un oggetto levitante in un campo gravitazionale. La levitazione parziale, o in altre parole la pseudo-levitazione, è possibile solo con il supporto meccanico.

Come realizzare una sospensione magnetica?

Una semplice sospensione magnetica può essere realizzata in un paio di minuti. Ti serviranno 4 magneti alla base per realizzare una base di appoggio, e una coppia di magneti attaccati all'oggetto levitante stesso, che può essere, ad esempio, un pennarello. In questo modo abbiamo ottenuto una struttura fluttuante con un equilibrio instabile su entrambi i lati dell'asse del pennarello. Un arresto meccanico regolare aiuterà a stabilizzare la posizione.

La sospensione magnetica più semplice con un'enfasi

Questa struttura può essere configurata in modo tale che il peso principale dell'oggetto levitante poggi sui magneti di supporto e la forza di spinta laterale è così piccola che l'attrito meccanico si avvicina praticamente a zero.

Ora sarebbe logico provare a sostituire il fermo meccanico con uno magnetico per ottenere la levitazione magnetica assoluta. Ma sfortunatamente questo non è possibile. Forse è dovuto alla primitività del design.

Progettazione alternativa.

Consideriamo un sistema più affidabile di tale sospensione. I magneti ad anello vengono utilizzati come statore, attraverso il quale passa l'asse di rotazione del cuscinetto. Si scopre che ad un certo punto gli anelli magnetici hanno la proprietà di stabilizzare altri magneti lungo il loro asse di magnetizzazione. Ma il resto è lo stesso. Non esiste un equilibrio stabile lungo l’asse di rotazione. Questo deve essere eliminato con un arresto regolabile.

Consideriamo una struttura più rigida.

Forse qui sarà possibile stabilizzare l'asse utilizzando un magnete persistente. Ma anche qui non è stato possibile raggiungere la stabilizzazione. Potrebbe essere necessario posizionare dei magneti di spinta su entrambi i lati dell'asse di rotazione del cuscinetto. Un video con il rilevamento magnetico di Nikolaev è stato discusso su Internet per molto tempo. La qualità dell'immagine non ci consente di esaminare questo progetto in dettaglio e sembra che sia riuscito a ottenere una levitazione stabile esclusivamente con l'aiuto di magneti permanenti. In questo caso lo schema del dispositivo è identico a quello sopra riportato. È stato aggiunto solo un secondo fermo magnetico.

Controllo del design di Gennady Nikolaev.

Innanzitutto, guarda il video completo, che mostra la sospensione magnetica di Nikolaev. Questo video ha costretto centinaia di appassionati in Russia e all'estero a provare a realizzare una struttura in grado di creare levitazione senza sosta. Ma sfortunatamente al momento non è stato creato alcun progetto funzionante di tale sospensione. Ciò mette in dubbio il modello di Nikolaev.

Per i test, è stato realizzato esattamente lo stesso progetto. Oltre a tutte le aggiunte, furono forniti gli stessi magneti in ferrite di Nikolaev. Sono più deboli di quelli al neodimio e non escono con una forza così enorme. Ma i test in una serie di esperimenti hanno portato solo delusione. Sfortunatamente, anche questo schema si è rivelato instabile.

Conclusione.

Il problema è che i magneti ad anello, non importa quanto siano potenti, non sono in grado di mantenere l'asse del cuscinetto in equilibrio con la forza dei magneti di spinta laterali necessaria per la sua stabilizzazione laterale. L'asse scivola semplicemente lateralmente al minimo movimento. In altre parole, la forza con cui gli anelli magnetici stabilizzano l'asse al suo interno sarà sempre inferiore alla forza necessaria per stabilizzare lateralmente l'asse.

Allora cosa ha mostrato Nikolaev? Se guardi questo video con più attenzione, sospetti che a causa della scarsa qualità del video, il fermo dell'ago semplicemente non sia visibile. È un caso che Nikolaev cerchi di dimostrare le cose più interessanti? La possibilità stessa di levitazione assoluta sui magneti permanenti non viene respinta; qui non viene violata la legge di conservazione dell'energia. Forse non hanno ancora creato una forma di magnete in grado di creare il potenziale necessario per mantenere in modo affidabile un gruppo di altri magneti in equilibrio stabile.

Di seguito è riportato uno schema della sospensione magnetica

Disegno di una sospensione magnetica con magneti permanenti

Un cuscinetto magnetico, come il resto dei meccanismi del gruppo cuscinetti, funge da supporto per l'albero rotante. Ma a differenza dei comuni cuscinetti volventi e radenti, il collegamento all'albero avviene meccanicamente senza contatto, ovvero viene utilizzato il principio della levitazione.

Classificazione e principio di funzionamento

Utilizzando il principio della levitazione, l'albero rotante fluttua letteralmente in un potente campo magnetico. Un complesso sistema di sensori consente di controllare il movimento dell'albero e coordinare il funzionamento dell'installazione magnetica, che monitora costantemente lo stato del sistema e fornisce i segnali di controllo necessari, modificando la forza di attrazione da un lato o dall'altro.

Cuscinetti magnetici sono divisi in due grandi gruppi: attivi e passivi. Maggiori dettagli sulla progettazione di ciascun tipo di cuscinetto di seguito.

1. Cuscinetti magnetici attivi.

Sono anche chiamate sospensioni magnetiche attive. Come accennato in precedenza, sono costituiti da due parti: il cuscinetto stesso e un sistema elettronico di controllo del campo magnetico.

1, 3 – bobine di potenza; 2 - albero Esistono meccanismi radiali e di spinta (in base al tipo di carico che percepiscono), ma il loro principio di funzionamento è lo stesso. Viene utilizzato un rotore speciale (un albero normale non funzionerà), modificato con blocchi ferromagnetici. Questo rotore “si blocca” in un campo magnetico creato da bobine elettromagnetiche che si trovano sullo statore, cioè attorno all'albero di 360 gradi, formando un anello.

Tra il rotore e lo statore si forma un traferro che consente alle parti di ruotare con un attrito minimo.

Il meccanismo mostrato è controllato da uno speciale sistema elettronico che, tramite sensori, monitora costantemente la posizione del rotore rispetto alle bobine e, al minimo spostamento, fornisce corrente di controllo alla bobina corrispondente. Ciò consente di mantenere il rotore nella stessa posizione.

Il calcolo di tali sistemi può essere approfondito nella documentazione allegata.

1. Cuscinetti magnetici passivi.

Le sospensioni magnetiche attive sono ampiamente utilizzate nell'industria, mentre i sistemi passivi sono ancora in fase di sviluppo e sperimentazione. Come suggerisce il nome, differenza fondamentaleè l'assenza di elementi attivi, cioè vengono utilizzati magneti permanenti. Ma un sistema composto da più magneti permanenti è molto instabile uso pratico tali sistemi sono ancora discutibili. Lo schema seguente mostra approssimativamente il principio di funzionamento delle sospensioni meccaniche passive.

Il rotore è dotato di un magnete permanente, come lo statore, situato in un anello attorno al rotore. I poli con lo stesso nome si trovano uno accanto all'altro in direzione radiale, creando l'effetto di levitazione dell'albero. Puoi persino assemblare un sistema del genere con le tue mani.

Vantaggi

Naturalmente, il vantaggio principale è l'assenza di interazione meccanica tra il rotore rotante e lo statore (anello).

Ne consegue che tali cuscinetti sono molto durevoli, cioè hanno una maggiore resistenza all'usura. Inoltre, il design del meccanismo ne consente l'utilizzo in ambienti aggressivi: temperature alte/basse, condizioni atmosferiche aggressive. Pertanto, tutti trovano MP maggiore applicazione nel settore spaziale.

Screpolatura

Sfortunatamente, il sistema presenta anche molti svantaggi. Questi includono:

• Difficoltà nel controllo dei gimbal attivi. È necessario un sistema di controllo elettronico del gimbal complesso e costoso. Il suo utilizzo può essere giustificato solo nelle industrie “costose”: spaziale e militare.
• La necessità di utilizzare cuscinetti di sicurezza. Un'improvvisa interruzione di corrente o il guasto di una bobina magnetica possono portare a conseguenze catastrofiche per l'intero sistema sistema meccanico. Pertanto, per le assicurazioni, vengono utilizzati anche cuscinetti meccanici insieme a quelli magnetici. Se i principali falliscono, saranno in grado di sostenere il carico ed evitare gravi danni.
• Riscaldamento degli avvolgimenti della bobina. A causa del passaggio di corrente, che crea un campo magnetico, l'avvolgimento delle bobine si riscalda, il che spesso è un fattore sfavorevole. Pertanto, è necessario utilizzare unità di raffreddamento speciali, che aumentano ulteriormente il costo di utilizzo del gimbal.

Aree di utilizzo

La capacità di operare a qualsiasi temperatura, in condizioni di vuoto e mancanza di lubrificazione consente l'utilizzo delle sospensioni nell'industria spaziale e nelle macchine utensili dell'industria della raffinazione del petrolio. Hanno trovato impiego anche nelle centrifughe a gas per l'arricchimento dell'uranio. Anche diverse centrali elettriche utilizzano il maglev nei loro impianti di generazione.

Di seguito ne sono riportati alcuni video interessanti su questo argomento.

Utilizzo: per supportare e centrare il rotore di un dispositivo, ad esempio un compressore, un compressore, ecc. L'essenza dell'invenzione: la sospensione magnetica del rotore del dispositivo contiene supporti elettromagnetici radiali e assiali situati in un alloggiamento cilindrico, blocchi di sensori di posizione assiale e radiale del rotore, una flangia rimovibile montata sull'alloggiamento per fissare la posizione assiale del cuscinetto di sicurezza montato all'interno della flangia. Il supporto assiale è realizzato sotto forma di due statori con avvolgimenti di controllo, uno dei quali è fissato sulla parete interna dell'alloggiamento e l'altro sul dispositivo, e un rotore realizzato sotto forma di disco installato tra loro con un spacco. Il supporto radiale è realizzato sotto forma di uno statore montato coassialmente montato sull'alloggiamento e un rotore montato sul rotore del dispositivo. Una parte dei sensori di posizione radiale e assiale del rotore del dispositivo è installata su un elemento comune montato sulla parete interna dell'alloggiamento, e l'altra parte che interagisce con essi è anch'essa installata su un elemento comune realizzato sotto forma di boccola con un collare situato sul rotore del dispositivo. La flangia è realizzata con fori passanti per l'accesso ai sensori di posizione durante la regolazione.Questo design della sospensione consente il suo rapido smontaggio e montaggio per sostituire gli elementi guasti, nonché la necessaria regolazione senza smontarla. 1 malato.

L'invenzione riguarda l'ingegneria meccanica, in particolare le sospensioni magnetiche utilizzate in vari sistemi elettromeccanici ad alta velocità, e può trovare applicazione in giroscopi strumentali, pompe, ecc. È nota una sospensione magnetica del rotore di un elettromandrino Nel corpo comune dell'elettromandrino con coperture su entrambi i lati, insieme ad un motore di azionamento ad alta velocità, è presente una sospensione magnetica costituita da due supporti magnetici. Il primo supporto magnetico, posto sul lato dell'albero su cui è fissato il disco di massa, comprende un cuscinetto di sicurezza pressato sul diametro interno del coperchio dell'elettromandrino, un blocco statore di sensori di posizione radiale del rotore e uno statore dell'elettromagnete radiale con avvolgimenti di controllo situato all'interno dell'alloggiamento. Il rotore del primo supporto magnetico comprende un albero elettromandrino sul quale sono premuti il ​​rotore dell'unità sensore di posizione del rotore radiale e il rotore dell'elettromagnete radiale. Il secondo supporto magnetico, posto all'estremità opposta dell'albero, comprende, partendo dal lato del secondo coperchio dell'alloggiamento dell'elettromandrino, un cuscinetto di sicurezza pressato sulla superficie interna del coperchio dell'elettromandrino, statori di due elettromagneti assiali a forma di U situato all'interno dell'alloggiamento con avvolgimenti di controllo, sensori di posizione del rotore assiale fissati sulla superficie interna degli statori degli elettromagneti assiali, lo statore dell'unità sensore di posizione radiale del rotore, lo statore dell'elettromagnete radiale con avvolgimenti di controllo. Il rotore del secondo supporto magnetico comprende un albero elettromandrino sul quale è pressato un disco cilindrico (rotore) di elettromagneti assiali, situato tra due statori di elettromagneti assiali, un rotore di sensori di posizione radiale, un rotore di un elettromagnete radiale e il rotore dei sensori di posizione assiale è un disco cilindrico di elettromagneti assiali. Nella parte centrale dell'alloggiamento dell'elettromandrino, sulla sua superficie interna è pressato lo statore del motore ad alta velocità con un avvolgimento di controllo, mentre nella parte centrale dell'albero dell'elettromandrino si trova il rotore del motore pressato. Questa disposizione di tutti i componenti dell'elettromandrino in un unico alloggiamento complica la loro sostituzione, che comporta lo smontaggio della macchina operatrice. Una nota sospensione magnetica per un gruppo di pompaggio di gas è costituita da un involucro cilindrico con coperchio, sulla cui superficie interna, a partire dal coperchio dell'involucro, è inserita una flangia nella quale sono pressati due cuscinetti di sicurezza; due statori di elettromagneti cilindrici assiali del tipo a forma di Ø con avvolgimenti di comando; statore del sensore di posizione radiale del rotore; Statore elettromagnete radiale con avvolgimenti di comando. Un cilindro con collare è fissato alla flangia della sospensione magnetica sul lato del coperchio, in cui si trovano i sensori per la posizione assiale del rotore e le superfici di lavoro dei sensori sono perpendicolari all'asse dell'albero. Lo statore del sensore di posizione radiale del rotore e lo statore dell'elettromagnete radiale sono installati con interferenza nell'alloggiamento della sospensione magnetica. Il rotore a sospensione magnetica comprende un albero sul quale, a partire dalla sua estremità, un rotore di sensori di posizione assiale, una boccola di cuscinetti di sicurezza, un disco (rotore) di elettromagneti assiali, un rotore di un blocco di sensori di posizione radiale del rotore e un rotore di un elettromagnete radiale sono posti in serie. In questa sospensione magnetica, il rotore dei sensori di posizione assiale è una boccola montata all'estremità dell'albero, mentre il rotore dei sensori di posizione radiale e l'elettromagnete radiale sono realizzati in un cilindro comune. Il disco (rotore) degli elettromagneti assiali è montato con interferenza sul manicotto, che è stazionario rispetto all'albero. Per eliminare lo spostamento assiale, le parti del rotore sono fissate all'estremità dell'albero con una rondella di sicurezza e un dado. La boccola dei cuscinetti di sicurezza impedisce il contatto delle parti dello statore e del rotore della sospensione magnetica quando è spenta. Tuttavia, se l'elettromagnete assiale situato dietro il disco, o i sensori di posizione radiale del rotore e il sensore assiale situato dietro il disco, o l'elettromagnete radiale si guastano, per sostituirli, o sostituire l'intero alloggiamento della sospensione magnetica, è necessario necessario rimuovere il disco assiale, montato con interferenza sull'albero, che complica notevolmente il rapido smontaggio della sospensione. Anche il montaggio di queste sospensioni magnetiche dopo la sostituzione di unità guaste presenta una serie di difficoltà: il reinserimento del disco sull'albero richiede una lavorazione meccanica sia dell'albero che delle superfici di appoggio del disco, il che aumenta i tempi di assemblaggio, e in macchine come, ad esempio, ad esempio gruppi di pompaggio del gas o trasportatori di stabilimenti in cui sono installati elettromandrini, il loro arresto è consentito solo per un breve periodo. Inoltre, quando il disco viene reinstallato, la sua superficie attiva viene installata fuori allineamento rispetto alle superfici attive degli elettromagneti assiali, il che porta al deterioramento caratteristiche tecniche supporto assiale sospensione magnetica. A volte, quando si rimuove il disco dall'albero, la sua superficie attiva viene danneggiata, il che richiede la sua sostituzione e complica la messa in servizio della sospensione magnetica. Nelle suddette sospensioni magnetiche non è prevista la possibilità di regolazione meccanica dei sensori di posizione radiale del rotore, poiché quando installati su una macchina in movimento si trovano all'esterno della zona di accesso. Lo scopo dell'invenzione è la possibilità di sostituire rapidamente e completamente l'alloggiamento della sospensione magnetica senza smontare il rotore; rapida sostituzione parziale delle unità di sospensione magnetica guastate situate in un alloggiamento cilindrico, senza smontare il rotore; regolazione meccanica dei sensori di posizione del rotore. Il problema è risolto dal fatto che in una sospensione magnetica del rotore di un dispositivo contenente supporti elettromagnetici radiali e assiali situati in un alloggiamento cilindrico, blocchi di sensori di posizione assiale e radiale del rotore, una flangia rimovibile montata sull'alloggiamento, un cuscinetto di sicurezza , e statori del supporto radiale e il primo statore del supporto assiale, contenente un rotore a forma di disco situato tra il suo primo e secondo statore, installato insieme agli avvolgimenti di controllo sulla parete interna dell'alloggiamento cilindrico, caratterizzato dal fatto che gli statori e il rotore del supporto assiale si trova sul lato del collegamento dell'alloggiamento cilindrico con il corpo dell'apparecchio, in modo che il suo secondo statore sia fissato per ultimo, i sensori di posizione assiale e radiale del rotore si trovano sul lato della flangia nella zona di collegamento di quest'ultimo con il corpo cilindrico, e una parte dei sensori di posizione assiale e radiale è installata con possibilità di regolazione su un elemento comune montato sulla parete interna del corpo cilindrico, e viene installata anche l'altra parte su un elemento comune realizzato sotto forma di boccola con collare montata sul rotore del dispositivo, e la flangia è realizzata con fori passanti e un coperchio rimovibile che fissa il cuscinetto di sicurezza montato all'interno della flangia sul rotore del dispositivo. Il disegno mostra la sospensione magnetica proposta del rotore del dispositivo. Contiene un corpo cilindrico 1, che è montato in modo rimovibile sul corpo del prodotto. Sulla superficie terminale dell'alloggiamento, di fronte alla superficie di montaggio del prodotto, è presente una flangia con uno spallamento (estremità) 2, realizzata sotto forma di due metà con una superficie di divisione lungo il diametro, con fori passanti per l'accesso al statore dell'unità sensore. Sulla flangia sul lato opposto al suo collegamento al corpo della sospensione è fissato un coperchio del cuscinetto di sicurezza 3, che trattiene il rotore dai movimenti assiali. All'interno dell'alloggiamento è installato in serie un elemento comune 4, sul quale si trova la parte regolabile dei sensori per la posizione radiale e assiale del rotore, lo statore di un elettromagnete radiale con avvolgimenti di comando 5, appoggiato al collare del cilindro di sospensione magnetica e fissato dai movimenti assiali mediante un anello di bloccaggio 6, lo statore di uno degli elettromagneti assiali 7, rivolto con la superficie attiva verso il corpo del prodotto. Lo statore del secondo elettromagnete assiale 8 è fissato tramite una guarnizione amagnetica 9 sul corpo del prodotto ed è rivolto verso la superficie attiva in direzione opposta ad essa. Il rotore a sospensione magnetica contiene una parte dell'albero del dispositivo 10, sul quale è installato in sequenza con interferenza un cuscinetto di sicurezza 11, che poggia contro il collare dell'albero ed è fissato da un dado 12, controparte dei sensori di posizione assiale e radiale 13, montato su un elemento comune realizzato sotto forma di un manicotto con collare fissato sul rotore del dispositivo, appoggiato contro la spalla dell'albero e fissato dai movimenti assiali mediante un anello di bloccaggio 14, un manicotto 15 con rotore radiale dell'elettromagnete 16 premuto al suo interno, appoggiato contro la spalla dell'albero e fissato in direzione assiale da un anello 17, un manicotto adattatore 18, che preme l'elettromagnete del disco assiale (rotore) 19, dotato di un accoppiamento con interferenza sull'albero, appoggiato al collare dell'albero, e situato tra due statori dell'elettromagnete assiale. La sospensione magnetica del rotore del dispositivo funziona come segue. Nel momento iniziale (il rotore poggia su cuscinetti di sicurezza), è necessario sospendere il rotore in posizione centrale. Per fare ciò, l'unità elettronica fornisce agli avvolgimenti di controllo dell'elettromagnete radiale 5 una tensione di alimentazione che mantiene il rotore in posizione centrale, e funzionano quegli avvolgimenti di controllo che creano una forza elettromagnetica diretta nella direzione opposta al peso del rotore. Quando il rotore si discosta dalla posizione centrale in base ai segnali dei sensori di posizione radiale, l'unità elettronica genera una tensione di alimentazione fornita agli avvolgimenti degli elettromagneti radiali, necessaria per riportare il rotore in posizione centrale. Nella direzione assiale la sospensione magnetica funziona in modo simile a quella radiale, cioè quando il rotore si muove in direzione assiale, l'unità elettronica, sulla base dei segnali provenienti dai sensori di posizione assiale, genera una tensione di alimentazione fornita agli avvolgimenti degli elettromagneti assiali (7 e 8), necessaria per riportare il rotore in posizione posizione centrale. Quando il rotore è in posizione centrale e viene applicato il carico (sia assiale che radiale), l'unità elettronica genera una tensione di alimentazione fornita agli avvolgimenti dell'elettromagnete proporzionale al carico per mantenere il rotore in posizione centrale. Quando si utilizza una tale sospensione magnetica, le più suscettibili a guasti sono le sue unità che trasportano corrente situate nell'alloggiamento: elettromagneti radiali e assiali, nonché sensori di posizione del rotore, i cui avvolgimenti si guastano. Ciò è dovuto al fatto che durante il funzionamento a lungo termine attraverso gli avvolgimenti di controllo degli elettromagneti scorrono grandi correnti, a causa dei carichi significativi percepiti dagli elettromagneti durante il funzionamento, ad esempio, di mandrini con una grande forza di pressione durante la rettifica o in gas gruppi di pompaggio con alta pressione(pressione) del gas di pompaggio. In queste condizioni, l'isolamento delle unità che trasportano corrente viene interrotto e si guastano, il che richiede la loro frequente sostituzione. Per effettuare una rapida ricerca guasti sui componenti della sospensione magnetica che trasportano corrente, sostituire la custodia 1, all'interno della quale è presente un elemento 4 contenente una delle parti dei sensori regolabili della posizione radiale e assiale del rotore, lo statore dell'elettromagnete radiale con avvolgimenti di controllo 5, lo statore dell'elettromagnete assiale 7, dopo aver rimosso il coperchio del cuscinetto di sicurezza 3 e la flangia 2. Per sostituire parzialmente le unità di trasporto corrente guaste situate nell'alloggiamento, in particolare i sensori di posizione del rotore, lo statore dell'elettromagnete radiale, rimuovere il coperchio dello cuscinetto di sicurezza 3, la flangia pieghevole 2. Se l'elemento con i sensori 4 si guasta, rimuoverlo e sostituire il sensore con uno nuovo, se lo statore dell'elettromagnete radiale con avvolgimenti di controllo 5 si guasta, dopo aver rimosso la flangia 2 e l'elemento con sensori 4, si rimuove l'anello di ritegno 6 e lo statore dell'elettromagnete radiale 5 viene sostituito con uno nuovo. Se l'elettromagnete assiale 7 situato sull'alloggiamento della sospensione magnetica si guasta, rimuovere prima il coperchio del cuscinetto di sicurezza 3 e la flangia 2, quindi scollegare l'alloggiamento della sospensione magnetica dal corpo del prodotto. Lo statore guasto dell'elettromagnete 7 viene sostituito nell'alloggiamento della sospensione magnetica 1, che è nuovamente fissato al corpo del prodotto. Pertanto, la disposizione di due statori di elettromagneti assiali con avvolgimenti di controllo e un disco (rotore) nell'involucro cilindrico della sospensione magnetica sul lato che la collega al corpo del prodotto consente una rapida sostituzione completa alloggiamento delle sospensioni magnetiche, sostituzione rapida e parziale delle unità di sospensione magnetiche guaste situate nel suo alloggiamento, senza smontare il rotore, e la posizione dei sensori di posizione del rotore in prossimità della flangia e l'accesso diretto ad essi attraverso i fori passanti di questa flangia lo rendono possibile regolare meccanicamente il rotore di questi sensori di posizione.

Reclamo

SOSPENSIONE MAGNETICA DEL ROTORE DEL DISPOSITIVO, contenente supporti elettromagnetici radiali e assiali posizionati in un alloggiamento cilindrico, blocchi di sensori di posizione assiale e radiale del rotore, una flangia rimovibile montata sull'alloggiamento, un cuscinetto di sicurezza, uno statore di supporto radiale ed un primo statore di supporto assiale contenente un rotore a forma di disco situato tra il primo e il secondo statore sono installati insieme agli avvolgimenti di controllo sulla parete interna dell'alloggiamento cilindrico, caratterizzato dal fatto che gli statori e il rotore del supporto assiale si trovano sul lato di il collegamento dell'alloggiamento cilindrico con il corpo del dispositivo, in modo che il suo secondo statore sia fissato a quest'ultimo, sensori di posizione assiale e radiale. I rotori si trovano sul lato della flangia nella zona di collegamento di quest'ultimo con il corpo cilindrico, e una parte dei sensori di posizione assiale e radiale è installata con possibilità di regolazione su un elemento comune montato sulla parete interna del corpo cilindrico, e l'altra parte è anch'essa installata su un elemento comune realizzato sotto forma di manicotto con un collare fissato al rotore del dispositivo, e la flangia è realizzata con fori passanti e un coperchio rimovibile che fissa il cuscinetto di sicurezza montato all'interno della flangia sul rotore del dispositivo.

Molti consumatori di cuscinetti credono cuscinetti magnetici una sorta di "scatola nera", sebbene siano utilizzati nell'industria da molto tempo. Di solito vengono utilizzati nel trasporto o nella preparazione gas naturale, nei processi della sua liquefazione e così via. Sono spesso utilizzati dai complessi galleggianti di lavorazione del gas.

I cuscinetti magnetici funzionano mediante levitazione magnetica. Funzionano grazie alle forze generate dal campo magnetico. In questo caso le superfici non entrano in contatto tra loro, quindi non è necessaria la lubrificazione. Questo tipo di cuscinetti è in grado di funzionare anche in condizioni piuttosto difficili, vale a dire a temperature criogeniche, pressioni estreme, alte velocità e così via. Allo stesso tempo, i cuscinetti magnetici mostrano un'elevata affidabilità.

Il rotore con cuscinetti radiali, dotato di piastre ferromagnetiche, viene mantenuto nella posizione desiderata con l'aiuto di campi magnetici creati da elettromagneti posti sullo statore. Il funzionamento dei cuscinetti assiali si basa sugli stessi principi. In questo caso, di fronte agli elettromagneti sul rotore, è presente un disco montato perpendicolare all'asse di rotazione. La posizione del rotore è monitorata da sensori di induzione. Questi sensori rilevano rapidamente tutte le deviazioni dalla posizione nominale, creando così segnali che controllano le correnti nei magneti. Queste manipolazioni consentono di mantenere il rotore nella posizione desiderata.

Vantaggi dei cuscinetti magnetici innegabile: non necessitano di lubrificazione, non costituiscono pericolo ambiente, consumano poca energia e, grazie all'assenza di parti di contatto e di sfregamento, funzionano a lungo. Inoltre, i cuscinetti magnetici hanno basso livello vibrazioni Oggi esistono modelli con un sistema di monitoraggio e controllo delle condizioni integrato. Attualmente i cuscinetti magnetici vengono utilizzati principalmente nei turbocompressori e compressori per gas naturale, idrogeno e aria, nella tecnologia criogenica, nelle unità di refrigerazione, nei turboespansori, nella tecnologia del vuoto, nei generatori elettrici, nelle apparecchiature di controllo e misurazione, nella lucidatura ad alta velocità, fresatrici e rettificatrici.

Lo svantaggio principale dei cuscinetti magnetici- dipendenza dai campi magnetici. La scomparsa del campo può portare a un guasto catastrofico del sistema, quindi vengono spesso utilizzati con cuscinetti di sicurezza. Tipicamente, vengono utilizzati come cuscinetti volventi in grado di sopportare due o un guasto dei modelli magnetici, dopodiché è necessaria la loro immediata sostituzione. Anche per cuscinetti magnetici, ingombranti e sistemi complessi controlli che complicano notevolmente il funzionamento e la riparazione del cuscinetto. Ad esempio, per controllare questi cuscinetti viene spesso installato un armadio di controllo speciale. Questo armadio è un controller che interagisce con cuscinetti magnetici. Con il suo aiuto, viene fornita una corrente agli elettromagneti, che regola la posizione del rotore, ne garantisce la rotazione senza contatto e mantiene la sua posizione stabile. Inoltre, durante il funzionamento dei cuscinetti magnetici, può sorgere il problema del riscaldamento dell'avvolgimento di questa parte, che avviene a causa del passaggio di corrente. Pertanto, a volte vengono installati sistemi di raffreddamento aggiuntivi con alcuni cuscinetti magnetici.

Uno dei maggiori produttori di cuscinetti magnetici- Società S2M, che ha partecipato allo sviluppo del progetto completo ciclo vitale cuscinetti magnetici e motori a magneti permanenti: dallo sviluppo alla messa in servizio, alla produzione e alle soluzioni pratiche. S2M è da sempre impegnata in una politica innovativa volta a semplificare la progettazione dei cuscinetti per ridurre i costi. Ha cercato di rendere i modelli magnetici più accessibili per un uso più ampio da parte del mercato di consumo industriale. Hanno collaborato con S2M aziende produttrici di vari compressori e pompe per vuoto, principalmente per l'industria del petrolio e del gas. Un tempo, la rete di servizi S2M si estendeva in tutto il mondo. I suoi uffici erano in Russia, Cina, Canada e Giappone. Nel 2007 la S2M è stata acquisita dal gruppo SKF per cinquantacinque milioni di euro. Oggi, i cuscinetti magnetici che utilizzano le loro tecnologie sono prodotti dalla divisione di produzione di A&MC Magnetic Systems.

Compatto ed economico sistemi modulari, dotati di cuscinetti magnetici, sono sempre più utilizzati nell'industria. Rispetto alle tecnologie tradizionali convenzionali, presentano molti vantaggi. Grazie agli innovativi sistemi miniaturizzati motore/cuscinetto, è diventata possibile l'integrazione di tali sistemi nei moderni prodotti di serie. Oggi vengono utilizzati nelle industrie ad alta tecnologia (produzione di semiconduttori). Le recenti invenzioni e sviluppi nel campo dei cuscinetti magnetici sono chiaramente finalizzati a massimizzare la semplificazione strutturale di questo prodotto. L’obiettivo è ridurre i costi dei cuscinetti, rendendoli più accessibili al mercato industriale più ampio che chiaramente necessita di tale innovazione.