离心压缩机电磁控制器特性分析与结构优化
发布时间：2020-12-11 11:17
离心压缩机作为现代工业机械中必不可少的旋转设备,如因频繁出现不可预测故障而导致生产停车,这势必会对工业生产造成极大的经济损失。研究发现绝大多数故障是由于转子失稳导致的,为了降低该原因导致的故障率,可对转子进行实时监控,对失稳情况及时发现并进行有效调节。电磁控制器可以通过对通电电流进行控制,实现承载力大小和方向的可控性。利用电磁控制器可以有效降低因故障而被迫停车的发生率。本文对电磁控制器进行设计并将其应用于监测控制过程中,主要研究了以下内容:（1）为满足试验测试过程中对轴承加载的要求,在实验台结构设计中,采用电磁控制器对转子进行加载。设计了大体积径向电磁控制器,以提供超10000N的承载力。对该结构的定子磁轭厚度及副磁极宽度进行了优化,并且保证较小的结构体积。同时也对优化后的结构进行了磁场-温度场耦合分析,得出各部件温度场分布情况。搭建试验台,将仿真结果与实验测定数据进行了对比分析,结果基本一致。（2）为了对离心压缩机轴向位移进行故障自愈分析,设计了可应用于轴向调控的轴向电磁控制器,对该结构的定子磁极宽度、不同间隙和电流的工况进行优化分析,设计出可以承担原先副推力滑动轴承的作用的轴向电磁...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电磁控制器结构简化图
第二章电磁控制器磁热场理论分析??２．１电磁控制器系统结构与工作原理??电磁控制器的结构如图２－１?（ａ）所示，ＳＮＳ共同组成一对磁极，对该装置磁极通??电可产生作用于转子的电磁力，在绝大多数情况下不起支撑作用，仅用于抵消转子因??其他因素产生的激振力。工作原理如图２－１?（ｂ）所示。??＊?「Ｃ：—「１??ｒ功放．．＞?｜??上?［二?土??Ｉ?隱１??一：—?剛風??（ａ）电磁力合成示意图?（ｂ）基本工作原理示意图??图２－１电磁控制器结构简化图??Ｆｉｇ．２－１?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ???？显示器??显示咭果???ｒ—ｔ??传输?集传输理传输?离私集彳ａ万??—＂―工作站＂?卡＊?器??控Ｉ?Ｊ?ｕ?Ｌ＿Ｊ?Ｎ??制??１?Ｉ?工作轴?）??信?｜?Ｈ电流变送器?ｙ??１—：￣＊—＾输出电流?＆?＃??Ｌ－＞?功率放大器???７７??供电??，丨…?＾电磁?１??图２－２电磁控制系统示意图??Ｆｉｇ．２－２?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ
彳：里运１１?＾??图２－４电磁控制器参数设定??Ｆｉｇ．２－４?Ｐａｒａｍｅｔｅｒ?ｓｅｔｔｉｎｇ?ｉｎｔｅｒｆａｃｅ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｙｓｔｅｍ??在电流环设置界面中，将电流的峰值设置为１８Ａ，此值要依据功率放大器的最大??输出电流进行有效设置，并将Ｉ２Ｔ设置为１０００ｍｓ，输出电流限制为１０Ａ，偏置电流设??置为０Ａ。通过调节Ｃｐ和Ｇ的大小达到对电流波形的调节。在本功率放大器中，调节??出的适用于本电流环的两个增益值为Ｃｐ＝３０２０３，?Ｃ，＝０。从而调节好了功率放大器相关??参数。??＾?：■?：?＿＿??Ｃｏｍｍａｎｄｅｄ???＋?＊?Ｃｏｎｅｃｆｎｇ?－?－??￣、－ｒ?－?：?—?．ｃｏ＾?…—一??ｉ?：画??ｕ．，ｔ?ｉ?ｃ，?圓＂ｌ１１??ＯＪ３Ｏ０Ｏ?〇〇〇？?Ｏ．ＷＭＯ?ＧＭｆＳ?０?００？?ＯＳＸＫＳ?０００３０?０００３９?００００３?０００４Ｒ?０Ｗ６０??ｎ?ｉ？，?Ｌ．．．ｔ?）ｃ?？？?．?ｊ?＾??Ｃ＾ｒ？．?Ｕ．．ｔ?［?＊?ｂ?＞ＷｔＴ?＇?丨?｜?ｉ?ｔｏＵ?Ｉ
【参考文献】：
期刊论文
[1]磁流变液润滑浮环轴承及其在转子振动控制中的应用[J]. 王小虎,陆雯,李鸿光,孟光. 振动与冲击. 2017(12)
[2]旋转式磁流变阻尼器及其驱动器研究[J]. 王娟,李军强,杨冬,陈贵亮. 机械设计与研究. 2016(06)
[3]基于磁流变阻尼器的磁悬浮转子系统的振动特性研究[J]. 吕楠,丁鸿昌,刘鲁伟,李茂源. 山东科技大学学报(自然科学版). 2016(05)
[4]基于Ansoft的电磁激振器磁场仿真与研究[J]. 郭鑫,雷剑锋,马俊. 企业技术开发. 2014(27)
[5]汽轮发电机组振动故障分析及处理[J]. 杨冬生. 中国科技信息. 2014(Z1)
[6]电磁阻尼器涡流损耗及其温度场仿真分析[J]. 田伟,朱志能,孙江. 微电机. 2013(06)
[7]离心式压缩机的振动故障分析及解决措施[J]. 毛建新. 现代工业经济和信息化. 2013(08)
[8]一种低功耗径向磁轴承的结构及磁力研究[J]. 孙传余,肖林京,李洪宇,丁鸿昌. 机械设计与研究. 2013(01)
[9]磁悬浮风力发电机发展及其控制策略研究[J]. 魏杰,朱熀秋,周超,杨益飞. 电气自动化. 2013(01)
[10]高速电主轴瞬态温度场分析与测试[J]. 周灿,何玉辉,邓圭玲,张士军. 计算机仿真. 2012(02)
博士论文
[1]高速透平机械稳定性评价与控制原理及方法研究[D]. 李启行.北京化工大学 2017
[2]基于磁流变液阻尼器的转子系统振动主动控制研究[D]. 邢健.北京化工大学 2015
[3]受电磁激励连续转子系统非线性振动与稳定性[D]. 罗海洋.大连理工大学 2014
[4]基于叶尖定时的旋转叶片振动检测及参数辨识技术[D]. 欧阳涛.天津大学 2011
硕士论文
[1]基于磁吸力的电磁激振器研究[D]. 雷剑锋.西南交通大学 2015
[2]电磁—热—力耦合场下双作用电磁离合器失效机制分析[D]. 鞠俊.合肥工业大学 2015
[3]电磁作动器电磁性能仿真及实验研究[D]. 曾咏奎.北京化工大学 2014
[4]受控动态电磁激励力特性试验研究[D]. 杜金凯.吉林大学 2012
[5]电磁激振器多场耦合仿真分析及体积优化设计[D]. 王里达.昆明理工大学 2011
[6]磁悬浮支承的温度场理论分析与实验验证[D]. 辛露.武汉理工大学 2011
本文编号：2910435
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电磁控制器结构简化图
第二章电磁控制器磁热场理论分析??２．１电磁控制器系统结构与工作原理??电磁控制器的结构如图２－１?（ａ）所示，ＳＮＳ共同组成一对磁极，对该装置磁极通??电可产生作用于转子的电磁力，在绝大多数情况下不起支撑作用，仅用于抵消转子因??其他因素产生的激振力。工作原理如图２－１?（ｂ）所示。??＊?「Ｃ：—「１??ｒ功放．．＞?｜??上?［二?土??Ｉ?隱１??一：—?剛風??（ａ）电磁力合成示意图?（ｂ）基本工作原理示意图??图２－１电磁控制器结构简化图??Ｆｉｇ．２－１?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ???？显示器??显示咭果???ｒ—ｔ??传输?集传输理传输?离私集彳ａ万??—＂―工作站＂?卡＊?器??控Ｉ?Ｊ?ｕ?Ｌ＿Ｊ?Ｎ??制??１?Ｉ?工作轴?）??信?｜?Ｈ电流变送器?ｙ??１—：￣＊—＾输出电流?＆?＃??Ｌ－＞?功率放大器???７７??供电??，丨…?＾电磁?１??图２－２电磁控制系统示意图??Ｆｉｇ．２－２?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ
彳：里运１１?＾??图２－４电磁控制器参数设定??Ｆｉｇ．２－４?Ｐａｒａｍｅｔｅｒ?ｓｅｔｔｉｎｇ?ｉｎｔｅｒｆａｃｅ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｙｓｔｅｍ??在电流环设置界面中，将电流的峰值设置为１８Ａ，此值要依据功率放大器的最大??输出电流进行有效设置，并将Ｉ２Ｔ设置为１０００ｍｓ，输出电流限制为１０Ａ，偏置电流设??置为０Ａ。通过调节Ｃｐ和Ｇ的大小达到对电流波形的调节。在本功率放大器中，调节??出的适用于本电流环的两个增益值为Ｃｐ＝３０２０３，?Ｃ，＝０。从而调节好了功率放大器相关??参数。??＾?：■?：?＿＿??Ｃｏｍｍａｎｄｅｄ???＋?＊?Ｃｏｎｅｃｆｎｇ?－?－??￣、－ｒ?－?：?—?．ｃｏ＾?…—一??ｉ?：画??ｕ．，ｔ?ｉ?ｃ，?圓＂ｌ１１??ＯＪ３Ｏ０Ｏ?〇〇〇？?Ｏ．ＷＭＯ?ＧＭｆＳ?０?００？?ＯＳＸＫＳ?０００３０?０００３９?００００３?０００４Ｒ?０Ｗ６０??ｎ?ｉ？，?Ｌ．．．ｔ?）ｃ?？？?．?ｊ?＾??Ｃ＾ｒ？．?Ｕ．．ｔ?［?＊?ｂ?＞ＷｔＴ?＇?丨?｜?ｉ?ｔｏＵ?Ｉ
【参考文献】：
期刊论文
[1]磁流变液润滑浮环轴承及其在转子振动控制中的应用[J]. 王小虎,陆雯,李鸿光,孟光. 振动与冲击. 2017(12)
[2]旋转式磁流变阻尼器及其驱动器研究[J]. 王娟,李军强,杨冬,陈贵亮. 机械设计与研究. 2016(06)
[3]基于磁流变阻尼器的磁悬浮转子系统的振动特性研究[J]. 吕楠,丁鸿昌,刘鲁伟,李茂源. 山东科技大学学报(自然科学版). 2016(05)
[4]基于Ansoft的电磁激振器磁场仿真与研究[J]. 郭鑫,雷剑锋,马俊. 企业技术开发. 2014(27)
[5]汽轮发电机组振动故障分析及处理[J]. 杨冬生. 中国科技信息. 2014(Z1)
[6]电磁阻尼器涡流损耗及其温度场仿真分析[J]. 田伟,朱志能,孙江. 微电机. 2013(06)
[7]离心式压缩机的振动故障分析及解决措施[J]. 毛建新. 现代工业经济和信息化. 2013(08)
[8]一种低功耗径向磁轴承的结构及磁力研究[J]. 孙传余,肖林京,李洪宇,丁鸿昌. 机械设计与研究. 2013(01)
[9]磁悬浮风力发电机发展及其控制策略研究[J]. 魏杰,朱熀秋,周超,杨益飞. 电气自动化. 2013(01)
[10]高速电主轴瞬态温度场分析与测试[J]. 周灿,何玉辉,邓圭玲,张士军. 计算机仿真. 2012(02)
博士论文
[1]高速透平机械稳定性评价与控制原理及方法研究[D]. 李启行.北京化工大学 2017
[2]基于磁流变液阻尼器的转子系统振动主动控制研究[D]. 邢健.北京化工大学 2015
[3]受电磁激励连续转子系统非线性振动与稳定性[D]. 罗海洋.大连理工大学 2014
[4]基于叶尖定时的旋转叶片振动检测及参数辨识技术[D]. 欧阳涛.天津大学 2011
硕士论文
[1]基于磁吸力的电磁激振器研究[D]. 雷剑锋.西南交通大学 2015
[2]电磁—热—力耦合场下双作用电磁离合器失效机制分析[D]. 鞠俊.合肥工业大学 2015
[3]电磁作动器电磁性能仿真及实验研究[D]. 曾咏奎.北京化工大学 2014
[4]受控动态电磁激励力特性试验研究[D]. 杜金凯.吉林大学 2012
[5]电磁激振器多场耦合仿真分析及体积优化设计[D]. 王里达.昆明理工大学 2011
[6]磁悬浮支承的温度场理论分析与实验验证[D]. 辛露.武汉理工大学 2011
本文编号：2910435
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/2910435.html
