三自由度混合磁轴承简称3-DOF-HMB,集径向磁轴承和轴向磁轴承双重功能,同时利用永磁体提供偏置磁通,具备结构紧凑、体积小、功耗低等优点,在高速、超高速场合中具备独特应用价值。
位移检测环节是3-DOF-HMB系统的重要组成部分,位移信息实时精确获取直接决定其稳定悬浮功能的实现。目前国内外实际应用中多是直接利用电涡流式、电感式、光电势及电容式等各种位移传感器,这些传感的存在,不仅是结构复杂,轴向尺寸变大,降低系统的动态性能;而且由于机械结构的限制,位移传感器与磁轴承不能共点安装,导致系统的控制方程彼此耦合,大大增加了控制系统设计的复杂性;同时,3-DOF-HMB采用差动检测需要6个位移传感器,每个传感器价格昂贵,且易受环境干扰,致使磁轴承系统的总体价格高,可靠性低。这些问题都大大限制了基于位移传感器检测的3-DOF-HMB系统的实际推广应用。因此,探索无位移传感器的3-DOF-HMB转子位移自检测方法,对简化系统结构、降低成本、提高系统可靠性具有重要意义。