水膜压力监测节点旋转非接触供电耦合机理研究

作者：王楠^*; 赵一帆; 张楠; 陈毅华; 张昌明; 王鹏

来源：电子测量与仪器学报, 2023, 37(02): 142-150.

DOI：10.13382/j.jemi.B2205869

• 水润滑轴承
• 水膜压力
• 无线监测节点
• 旋转非接触供电
• 耦合机理

水润滑轴承水膜压力无线监测方法中，由于节点随主轴旋转，其供电成为一大难题。而常见的电池、滑环和自供电等供电方法均无法保证无线监测节点的持续和稳定性，因此，提出一种非接触供电方法并深入研究耦合机构电磁耦合机理。首先，通过耦合机构磁通路径建立等效磁路模型，获得了物理模型与电感参数的映射关系。然后，结合有限元仿真分析了耦合机构中磁芯数量、气隙、径向偏移和旋转等因素对耦合性能的影响，并对两侧电路进行无功补偿，通过联合仿真对比了补偿前后的输出功率。最后，将耦合机构安装在水润滑轴承试验台上进行了动态测试试验。研究结果表明，仿真与试验一致性较好，该耦合机构在5 mm气隙下能够兼顾耦合和抗偏移性能，且不受旋转工况影响，经过补偿后的耦合机构平均输出功率为12.496 W,传输效率为71.96%,满足无线监测节点需要。

• 单位
  陕西理工大学