Analysis of Principle and Performance of a New 4DOF Hybrid Magnetic Bearing

Bai Guochang; Sun Jinji; Han Weitao; Ren Hongliang

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자료유형: 학술저널

저자정보: Bai Guochang (Zhengzhou Univerisity) Sun Jinji (Beihang University) Han Weitao (CRRC Qingdao Sifang) Ren Hongliang (National University of Singapore)

저널정보: 한국자기학회 Journal of Magnetics Journal of Magnetics Vol.21 No.3

발행연도: 2016.9

수록면: 379 - 386 (8page)

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To satisfy the requirement of magnetically suspended control moment gyroscope (MSCMG) that magnetic bearing can provide torque, a novel 4DOF hybrid magnetic bearing (HMB) with integrated structure was designed. Mathematical models of forces and torques are established by using equivalent magnetic circuit method. The current stiffness, displacement stiffness, tilting current stiffness and angular stiffness of the 4DOF hybrid magnetic bearing are derived by the mathematical models. Equivalent magnetic circuit method and finite element method (FEM) simulation results indicate that the force has a good linear relationship with both displacement and current, and the torque has a good linear relationship with angular displacement and current. The novel 4DOF HMB is capable of achieving control in both two radial translational degrees of freedom (DOF) and also two radial rotational DOFs. The 4DOF HMB is well adapted to MSCMG system, exhibiting advantages in the controllable DOF, light weight and easy to control.

#integrated structure #4DOF #radial hybrid magnetic bearing #equivalent magnetic circuit method #finite element method

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J. J. Sun / 2011 / J. Magn. Magn. Mater 323:2103

M. H. Kimman / 2010 / Mechantronics 20:224

Y. Ren / 2014 / IEEE Trans. Ind. Electron 61:1539

E. Q. Tang / 2013 / Math. Probl. Eng 2013:1

B. C. Han / 2012 / IEEE Trans. Magn 48:1959

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