ข่าว

แบริ่งแม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร?

 

แบริ่งแม่เหล็กไฟฟ้าตลับลูกปืนธรรมดาที่ใช้แรงสนามไฟฟ้าและแรงสนามแม่เหล็กในการทำให้เพลาลอยตัว

 

หลักการของตลับลูกปืนแม่เหล็กไฟฟ้ามีลักษณะคล้ายกับรถไฟแม่เหล็ก (Maglev train) รถไฟแม่เหล็กเป็นระบบขนส่งทางรางไฮเทคที่ทันสมัย ​​ซึ่งใช้แรงแม่เหล็กไฟฟ้าในการส่งและรับน้ำหนักแบบไร้สัมผัสระหว่างรถไฟกับราง จากนั้นใช้แรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากมอเตอร์เชิงเส้นในการดึงรถไฟให้วิ่ง ลดแรงเสียดทาน

 

เดอะแบริ่งแม่เหล็กไฟฟ้าระบบจะตรวจจับสัญญาณการเบี่ยงเบนตำแหน่งของเพลาผ่านเซ็นเซอร์ตำแหน่ง ส่งสัญญาณไปยังตัวควบคุม และควบคุมกระแสของแม่เหล็กไฟฟ้าผ่านตัวขยายกำลัง เพื่อสร้างการเปลี่ยนแปลงของแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ทำให้แกนหมุนหยุดนิ่งอยู่ในตำแหน่งที่กำหนด

 

2. ข้อดีและข้อเสียของแบริ่งแม่เหล็กไฟฟ้า

 

ข้อดีของตลับลูกปืนแม่เหล็กไฟฟ้า:

 

1) ความเร็วสูง

 

แบริ่งแม่เหล็กไฟฟ้าช่วยให้โรเตอร์หมุนด้วยความเร็วสูง ความเร็วส่วนใหญ่ถูกจำกัดด้วยความแข็งแรงของวัสดุ สามารถทำงานได้ภายใต้สภาวะวิกฤตยิ่งยวด คือหลายแสนรอบต่อนาที และความแม่นยำในการหมุนของโรเตอร์นั้นสูงถึงระดับไมครอนหรือสูงกว่านั้น ซึ่งเป็นความเร็วและความแม่นยำที่แบริ่งเชิงกลทั่วไปไม่สามารถทำได้

 

2) ประหยัดพลังงาน

 

เนื่องจากตลับลูกปืนแม่เหล็กไฟฟ้าไม่มีการสัมผัสทางกล จึงแทบไม่มีแรงเสียดทาน และการใช้พลังงานเพื่อเอาชนะแรงเสียดทานนั้นต่ำมาก ที่ความเร็ว 10,000 รอบต่อนาที การใช้พลังงานจะอยู่ที่ประมาณ 15% ของการใช้พลังงานของตลับลูกปืนเชิงกลเท่านั้น

 

3) ค่าบำรุงรักษาต่ำและอายุการใช้งานยาวนาน

 

เนื่องจากตลับลูกปืนแม่เหล็กไฟฟ้าไม่มีการสัมผัสและไม่มีการสึกหรอ ไม่มีการสัมผัสระหว่างพื้นผิวที่เคลื่อนที่ ไม่มีแรงเสียดทานเชิงกลและความล้าจากการสัมผัส จึงช่วยแก้ปัญหาการสูญเสียและอายุการใช้งานของชิ้นส่วนเชิงกล และความน่าเชื่อถือของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ก็สูงกว่าชิ้นส่วนเชิงกลแบบดั้งเดิมอย่างมาก

 

4) ไม่จำเป็นต้องใช้สารหล่อลื่น

 

ตลับลูกปืนแม่เหล็กไฟฟ้าไม่จำเป็นต้องใช้สารหล่อลื่น จึงไม่ต้องมีระบบหล่อลื่นและอุปกรณ์อื่นๆ ซึ่งช่วยประหยัดพื้นที่และไม่ก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมจากระบบหล่อลื่น

 

5) สามารถทำงานได้ในสภาวะสุญญากาศและช่วงอุณหภูมิที่กว้าง และโครงสร้างสามารถปรับเปลี่ยนได้หลากหลาย

 

ข้อเสียและปัญหาของแบริ่งแม่เหล็กไฟฟ้า:

 

1) ตลับลูกปืนไฟฟ้าสถิตต้องการความแรงของสนามไฟฟ้าสูงมาก และการใช้งานจึงมีข้อจำกัด

 

2) ตัวควบคุมเป็นหัวใจสำคัญ การออกแบบตัวควบคุมที่มีโครงสร้างเรียบง่าย ประสิทธิภาพดี และแก้ไขข้อผิดพลาดได้ง่ายนั้นเป็นเรื่องยากทางเทคนิค

 

3) การประเมินผลกระทบของข้อผิดพลาดในการประมวลผลและการผลิตต่อการควบคุมด้วยแม่เหล็กไฟฟ้าก็เป็นเรื่องยากเช่นกัน

 

4) การควบคุมความไม่เสถียรของใบพัดจำเป็นต้องมีการวิจัยและประสบการณ์การใช้งานเพิ่มเติม

 

3. การประยุกต์ใช้งานตลับลูกปืนแม่เหล็กไฟฟ้า

 

ในปัจจุบัน ตลับลูกปืนแม่เหล็กไฟฟ้าถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายสาขา เช่น รถไฟความเร็วสูงพิเศษ เครื่องเหวี่ยงความเร็วสูงพิเศษ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำ ล้อช่วยแรงเชิงมุมของยานอวกาศ เครื่องวัดการไหล เครื่องวัดความหนาแน่น เครื่องวัดกำลังไฟฟ้า ปั๊มสุญญากาศ เครื่องควบคุมความแม่นยำ และไจโรสโคป