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电磁轴承

    什么是电磁轴承

    电磁轴承，利用电场力、磁场力使轴悬浮的滑动轴承。

    电磁轴承的原理与磁悬浮列车类似。磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具，它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向，再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行，减少了摩擦力。

    电磁轴承通过位置传感器检测轴的位置偏差信号，将信号送到控制器，通过功率放大器来控制电磁铁的电流，从而产生电磁力的变化使主轴悬浮于规定的位置。

    电磁轴承的优缺点

    1、电磁轴承的优点

    1）转速高

    电磁轴承允许转子高速旋转，其转速主要受材料强度的限制，可以在超临界，每分钟数十万转的工况下工作，而且转子的回转精度已经达到微米级甚至更高，这是普通机械轴承远远达不到的转速和精度。

    2）功耗低

    由于电磁轴承没有机械接触，几乎没有摩擦力，克服摩擦力的功耗很低。在转速为10000 r/min时，其功耗只有机械轴承的15%左右。

    3）维护成本低、寿命长

    由于电磁轴承无接触、无磨损，对运动表面之间无接触，不产生机械摩擦和接触疲劳，解决了机械部件损耗和寿命问题，而且电子元器件的可靠性在很大程度上高于传统的机械零部件。

    4）无需润滑

    电磁轴承不需要润滑，省掉了润滑系统等装置，即节省了空间又不存在润滑系统对环境的污染问题。

    5）能在真空中和很宽的温度范围内工作，结构可多样化。

    2、电磁轴承的缺点和难点：

    1）静电轴承需要很大的电场强度，应用受到限制。

    2）控制器是关键，如何设计一个结构简单、性能良好、调试方便的控制器是技术的难点。

    3）如何评估加工制造误差对电磁控制的影响也是个难点。

    4）如何控制转子的失稳，需要进一步的研究和应用中得到经验。

    电磁轴承的应用

    目前，电磁轴承已经广泛应用于诸多领域，如超高速列车、超高速离心机、水轮发电机、空间飞行器的角动量飞轮、流量计、密度计、功率表、真空泵、精密稳流器和陀螺仪等。

【刷题巩固】

    1、电磁轴承是一种新型高性能轴承。与传统滚珠轴承相比，电磁轴承不存在机械接触，转子可以达到很高的运转速度，可广泛用于机械加工、涡轮机械、航空航天等领域。下列关于电磁轴承表述不正确的是（     ）

    A.电磁轴承是利用电磁力使得轴承悬浮的

    B.电磁轴承无需润滑，具有无油污染的优点

    C.电磁轴承噪声小、寿命长而且结构可以多样化

    D.电磁轴承不适用于真空环境中，因为传递电磁力需要有介质

    【解析】D。本题考查科技常识。

    电磁轴承是利用电磁力使轴悬浮的新型高性能轴承，其无需润滑，能在真空和很宽的温度范围内工作，具有机械磨损小、噪声小、寿命长、无油污染、结构可多样化等特点，特别适用高速、真空、超净等特殊环境。因此，D项表述错误，电磁力的传递无需介质，具有多种优势。

    本题为选非题，故正确答案为D。