Вы, возможно, слышали о транспортных средствах на магнитной подушке, которые используют магнитные поля, чтобы приподнимать транспортное средство и в некоторых случаях перемещать его. В сотрудничестве с Венским техническим университетом, исследователи из Corporate Technology подразделения Siemens, продемонстрировали основу для будущих безсенсорных магнитных подшипников, которые используют активные электромагниты, чтобы приподнять и удержать вращающийся вал. Магнитные подшипники обладают преимуществами по сравнению с обычными подшипниками, потому что они работают без трения, не стираются или не изнашиваются из-за физического контакта. Как результат, магнитные подшипники могут увеличить срок службы подшипников, практически не требуют обслуживания и работают при скорости 200000 об./мин. Отсутствие необходимости смазывания может сделать эти подшипники широко используемыми в валах вакуумных насосов, там, где утекающее масло может нанести вред окружающей среде, а также в стерильных комнатах.
Устройство для демонстрации состояло из шара, приподнятого магнитным полем без каких-либо сенсоров. С отсутствием датчиков возникает большая разница. Обычно, для активной магнитной подушки необходимы сенсоры, для измерения полей, чтобы контроллер мог в реальном времени настраивать поля, чтобы предмет был подвешен в правильном положении. Активные магнитные подшипники требуют схожего настроя в реальном времени, чтобы держать вал оцентрованным и приподнятым в окружающем магнитном поле. Контроллер полагается на сенсоры, которые измеряют положение вала. Эти сенсоры требуют дополнительного пространства и увеличивают стоимость подшипников, поэтому сегодня активные магитные подшипники используются ограниченно.
Итак, как же исследователи Siemens и Технологического Университета Вены измерили положение вала без датчиков? Они использовали в своих интересах то, как вал изменяет магнитное поле, которое используется для поднятия вала. Передвижение вала изменяет индукцию электромагнитной катушки, которая, в свою очередь, изменяет ток и напряжение электромагнитов. Измерения, которые делаются на источнике питания электромагнита, не требуют дополнительных проводов или соединений с магнитом. В результате магнитные подшипники могут стать меньше и дешевле. Исследователи разработали метод, который использует измерения напряжения и тока для быстрого и точного определения положение вала. Этот метод позволяет контролировать окружающие магнитные поля, чтобы вал оставался в заданном положении. Этот метод должен предоставить хорошое будущее для бессенсорных активных магнитных подшипников.
