转子不平衡的电磁轴承控制与调节

【作者】 赵雷；

【机构】 清华大学核研院磁轴承技术研究室；

【摘要】 旋转机械中转子不平衡是产生振动的主要原因之一,而动平衡精度难以无限制提高,残余不平衡必然产生一定的振动。电磁轴承旋转机械通常转速都相对较高,残余不平衡的影响更加明显。为充分发挥电磁轴承的主动控制能力,根据转子动力学分析了电磁轴承支承的转子在重力环境下的惯性主轴旋转的可能性与稳定性,以及转子不平衡的电磁轴承控制的三种不同方法及其作用效果,(1)轴承同频反作用力消除控制(cancellation of synchronous bearing reaction force)可以消除轴承同步反作用力,降低机组地脚振动与机器引发的噪声等;(2)消除不平衡振动控制(cancellation of unbalance vibration)通过磁轴承产生适当的补偿力减少不平衡振动,适合高定位精度的应用;(3)最优阻尼控制(Optimum Damping Control)为转子通过挠性临界提供电磁阻尼力。通过三种实验验证了不平衡控制方案的可行性,证明了理论的正确性与方法的有效性。因此,电磁轴承对转子的不平衡可以针对不同影响区域分频段控制,三种方法目标不同,适用于不同应用需求。针对转子运行的特定频段或频率及运行需求目标采取有针对性的控制策略,为旋转机械的振动控制提供了新方法。更多还原