磁悬浮转子的温度场及其三维数字建模方法的研究

发布时间：2023-08-17 19:01

　　磁悬浮转子在工作过程中出现的温升是必然现象,磁悬浮转子的温升问题越来越成为制约控制精度、高转速、长时间正常运转的瓶颈,该问题急需科研工作者去分析和解决。磁悬浮转子的结构设计对其工作温度的高低及温度场分布有很大影响。研究磁悬浮转子工作温度场和它与结构设计之间的关系,建立磁悬浮转子的三维数字模型,可为磁悬浮转子系统的结构设计提供可靠的依据,并为研究温度场对磁悬浮转子工作特性的影响建立了进一步研究的平台。 本文介绍了磁力轴承工作原理、发展概况及应用前景。本文以高速磁悬浮铣削转子为研究对象,采用合适的计算方法对磁悬浮转子温度场进行了理论分析与计算。利用红外热像仪测量它工作时的二维温度场分布,采用合适的图像处理方法对所测结果(红外图像)进行图像预处理,消除图像中的随机噪声和其他噪声给图像带来的影响,并能保持图像的原有效果;结合磁悬浮转子的结构特征对图像进行分割,挑选出具有代表性的点,使其在实验范围内充分均衡分散,但仍能反映体系特征;为了消除被测表面特性差异所引起的误差,提出了特征点滤波方法,提取特征点数据并用插值法求出所缺数据;最后重新整理数据并用合适的建模方法建立了磁悬浮转子三维的温度...

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
    1.1 前言
    1.2 磁力轴承的发展概况及前景
    1.3 论文研究目的
    1.4 论文研究的主要内容及课题支撑
第2章 磁悬浮转子温度场的理论分析与计算
    2.1 磁悬浮主轴工作原理及结构
        2.1.1 磁悬浮主轴工作原理
        2.1.2 磁悬浮高速磨削主轴的结构
    2.2 温度场的理论分析与计算的基本原理
        2.2.1 温度场的基本概念
        2.2.2 温度场的理论计算方法
    2.3 磁悬浮转子温度场边界条件的理论分析与计算
        2.3.1 磁滞损耗、涡流损耗的基本原理
        2.3.2 磁力轴承温升的计算
    2.4 磁悬浮高速磨削主轴温升的理论计算
        2.4.1 铜损的计算
        2.4.2 铁损的计算
        2.4.3 磁悬浮高速磨削主轴温升的计算
第3章 磁悬浮转子温度场的测量
    3.1 磁悬浮转子温度场分析仪器介绍
        3.1.1 红外热像仪的结构及工作原理
        3.1.2 红外热像仪测温特点
        3.1.3 HY—2988G红外热像仪介绍
    3.2 红外热像仪的标定
    3.3 磁悬浮转子的工作温度场测试
第4章 实验数据处理
    4.1 原始图像的滤波
        4.1.1 中值滤波的原理
        4.1.2 红外图像的中值滤波
    4.2 红外图像的分割
    4.3 特征提取与插值
        4.3.1 特征提取
        4.3.2 数据的插值
第5章 磁悬浮转子温度场三维数字模型的建立
    5.1 三维数字模型建立方法概述
    5.2 高速磁悬浮磨削主轴温度场三维数字模型的建立
        5.2.1 转子端面温度场三维数字模型的建立
        5.2.2 转子侧面温度场三维数字模型的建立
        5.2.3 小结
    5.3 改善磁悬浮转子温升的方法
第6章 全文总结
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文



本文编号：3842398