Skip to main content

2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

Research on New Displacement Sensor Used in Active Magnetic Bearing Systems

verfasst von : Lian-Xiao Xue, Kai Zhang, Yang Xu

Erschienen in: Nuclear Power Plants: Innovative Technologies for Instrumentation and Control Systems

Verlag: Springer Singapore

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Active magnetic bearings (AMBs) play an important role in the helium turbine of High Temperature Gas-cooled Reactor (HTR). As one of the main components of the AMB, the displacement sensor influences the performance of the whole AMB system. In this paper, a new radial displacement sensor which characterized by high cost-efficiency, high accuracy, high sensitivity, and compact structure is discussed. Through establishing an equivalent model of the sensor, the theory of the sensor was derived. Then, a finite element model was constructed to analyze various factors that affect the sensor sensitivity and structure. Furthermore, an experimental platform was built to evaluate the sensor. As a result, the sensor exhibited an original sensitivity of 38.94 mV/µm, a good linearity of 1.87% and a low X-Y coupling degree of 2.14%. This sensor was applied to an AMB system and achieved stable suspension at a speed of 12 000 rpm. It is expected to be extended to HTR related applications due to its excellent performance.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Fußnoten
1
The sensitivity in this paper is the initial sensitivity without any amplification.
 
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Bleuler, H., Cole, M., Keogh, P., et al.: Magnetic Bearings: Theory, Design, and Application to Rotating Machinery. Springer Science & Business Media, Heidelberg (2009) Bleuler, H., Cole, M., Keogh, P., et al.: Magnetic Bearings: Theory, Design, and Application to Rotating Machinery. Springer Science & Business Media, Heidelberg (2009)
2.
Zurück zum Zitat Bühler, P.: Device for contact-less measurement of distances in multiple directions. European Patent No. EP 1: 422-492 (2004) Bühler, P.: Device for contact-less measurement of distances in multiple directions. European Patent No. EP 1: 422-492 (2004)
3.
Zurück zum Zitat Burdet, L.: Active magnetic bearing design and characterization for high temperature applications. École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Lausanne (2006) Burdet, L.: Active magnetic bearing design and characterization for high temperature applications. École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Lausanne (2006)
4.
Zurück zum Zitat Burdet, L., Maeder, T., Siegwart, R., et al.: Thick-film radial position sensor for high temperature active magnetic bearings. In: 10th International Symposium on Magnetic Bearings, Martigny, Switzerland (2006) Burdet, L., Maeder, T., Siegwart, R., et al.: Thick-film radial position sensor for high temperature active magnetic bearings. In: 10th International Symposium on Magnetic Bearings, Martigny, Switzerland (2006)
5.
Zurück zum Zitat Hawkins, L.A., Zhu, L., Blumber, E.J.: Development of a 125 kW AMB expander/generator for waste heat recovery. J. Eng. Gas Turbines Power. 133(7), 072503 (2011) Hawkins, L.A., Zhu, L., Blumber, E.J.: Development of a 125 kW AMB expander/generator for waste heat recovery. J. Eng. Gas Turbines Power. 133(7), 072503 (2011)
6.
Zurück zum Zitat Larsonneur, R., Bühler, P.: New radial sensor for active magnetic bearings. In: 9th International Symposium on Magnetic Bearings, Lexington, USA (2004) Larsonneur, R., Bühler, P.: New radial sensor for active magnetic bearings. In: 9th International Symposium on Magnetic Bearings, Lexington, USA (2004)
7.
Zurück zum Zitat Muesing, A., Zingerli, C., Imoberdorf, P., et al.: PEEC-based numerical optimization of compact radial position sensors for active magnetic bearings. In: 5th International Conference on VDE Integrated Power Systems (CIPS), pp. 1–5 (2008) Muesing, A., Zingerli, C., Imoberdorf, P., et al.: PEEC-based numerical optimization of compact radial position sensors for active magnetic bearings. In: 5th International Conference on VDE Integrated Power Systems (CIPS), pp. 1–5 (2008)
8.
Zurück zum Zitat Zingerli, C.M., Imoberdorf, P., Kolar, J.W., et al.: Rotor position measurement for a magnetically levitated 500’000 rpm permanent magnet machine. In: Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), pp. 1778–1784. IEEE (2011) Zingerli, C.M., Imoberdorf, P., Kolar, J.W., et al.: Rotor position measurement for a magnetically levitated 500’000 rpm permanent magnet machine. In: Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), pp. 1778–1784. IEEE (2011)
Metadaten
Titel
Research on New Displacement Sensor Used in Active Magnetic Bearing Systems
verfasst von
Lian-Xiao Xue
Kai Zhang
Yang Xu
Copyright-Jahr
2018
Verlag
Springer Singapore
DOI
https://doi.org/10.1007/978-981-10-7416-5_22