Implementering av ett magnetlager
Magnetlager bygger på att med magnetisk kraft få rotorn att sväva så att den aldrig kommer i kontakt med statorn. Minimalt slitage och oberoende av smörjmedel hör till de största fördelarna med magnetlager. Marcus Granström har i ett pågående examensarbete visat att det är teoretiskt möjligt att bygga ett magnetlager. Marcus Granström har tagit fram en Simulinkmodell över processen inklusive regulator. Vidare finns flera olika tänkbara regulatorer föreslagna.Detta examensarbete är en fortsättning på Marcus Granströms examensarbete och utgår från de modeller som tagits fram. I denna avhandling undersöks möjligheten att realisera teorierna om ett magnetlager. Först analyseras modellen för att ta reda på vilka eventuella approximationer och antaganden som gjorts och hur hänsyn till detta ska kunna tas. Sedan tas hårdvarukrav och mjukvarukrav fram för att i slutänden mynna ut i en utredning om det idag finns komponenter på marknaden som klarar kraven.Den magnetlagermodell som i huvudsak har analyserats är en strömstyrd modell. Regulator har diskretiserats och försetts med antialiasfilter. Simuleringar har visat att den PWM-signal som styr strömmen till elektromagneterna och därmed styr magnetfältets styrka måste kunna ändras med minst 1kHz. Samplingsfrekvensen är det främsta kravet för val av processor. Den ström som måste kunna levereras är i genomsnitt 2 A under de första 0.5 sekunderna (uppstartstiden). Vid kontinuerlig drift kommer lagret att kräva betydligt mindre ström. Maximala strömpikar som kommer att krävas är enligt simuleringar 23A. Även en spänningsstyrd modell har tagits fram och analyserats.Slutligen jämfördes en alternativ regulator, PID_I, med PID-regulatorn. Båda regulatorerna var föreslagna av Marcus Granström. Simuleringsresultat visade att PID_I-regulatorn är överlägsen vad beträffar låg strömförbrukning. PID_I-regulatorn förutsätter att strömmen kan mätas till skillnad från PID-regulatorn. Regulatorerna som jämfördes diskretiserades inte innan simuleringana gjordes. I resultatet måste därför beaktas att proportionerna kan komma att ändras vid en diskretisering.