第4.3节：磁悬浮轴承技术

第4章

第4.3节：磁悬浮轴承技术

磁悬浮轴承（Magnetic Bearing）技术是实现飞轮储能系统高性能指标的核心使能技术之一。它通过可控的电磁力或永磁体的排斥力，使转子在完全非接触状态下实现稳定悬浮与旋转。这种支撑方式从根本上消除了机械接触带来的摩擦与磨损，为实现飞轮储能的超高转速、极低损耗、近乎无限循环寿命以及免维护运行提供了物理基础。本节将系统阐述磁悬浮轴承的基本原理、主要技术分支及其控制系统，并分析其在飞轮储能应用中的关键优势与挑战。

4.3.1 磁悬浮基本原理：电磁力与永磁力

磁悬浮轴承的工作原理基于磁场力的精确调控。根据磁场产生方式的不同，主要依赖两种基本力：电磁力与永磁力。

1. 电磁力
电磁力是主动磁悬浮轴承（Active Magnetic Bearing, AMB）的工作基础。根据麦克斯韦电磁理论，当电流流经电磁铁线圈时，会在其磁极与导磁体（通常是转子铁芯）之间产生吸力。对于一对结构简单的电磁铁，其对转子的单方向吸力 FF