Návrh a analýza magnetického ložiska

Abstract

Diplomová práce je zaměřena na realizaci standu magnetického ložiska pro demonstraci magnetické levitace. Na základě literární rešerše jsou v práci diskutovány výhody a nevýhody samotných magnetických ložisek spolu s porovnáním s klasickými nemagnetickými ložisky v pohonech. Dále je zde představen analytický návrh, jež je zjednodušený a zanedbává několik parazitních jevů. Hlavní část návrhu a postupu výpočtů je pro 8-pólové heteropolární radiální aktivní magnetické ložisko. Na základě návrhu je vytvořen model, u něhož jsou za účelem ověření rovnic vytvořeny analýzy s využitím metody konečných prvků. Také je navržen a realizován hardware a software řídícího obvodu. Výsledek návrhu je nakonec uplatněn na realizaci demonstrátoru, který je podroben praktickému měření ověřující jeho magnetické vlastnosti.The master thesis is focused on the realization of a magnetic bearing stand for the demonstration of magnetic levitation. Based on a literature research, the thesis discusses the advantages and disadvantages of magnetic bearings themselves along with a comparison with conventional non-magnetic bearings in actuators. Furthermore, an analytical design is presented which is simplified and neglects several parasitic effects. The main part of the design and calculation procedure is for an 8-pole heteropolar radial active magnetic bearing. Based on the design, a model is developed for which finite element analyses are performed to verify the equations. Also, the hardware and software of the control circuit is designed and implemented. The result of the design is finally applied to the implementation of the demonstrator, which is subjected to practical measurements to verify its magnetic properties.