当前位置:主页 > 科技论文 > 电力论文 >

磁悬浮电动机柔性转子振动控制与试验研究

发布时间:2018-03-22 09:38

  本文选题:磁轴承 切入点:柔性转子 出处:《机械工程学报》2015年01期  论文类型:期刊论文


【摘要】:针对磁悬浮电动机柔性转子穿越一阶弯曲临界转速所面临的问题,提出综合多种控制器于一体的振动控制方法。为保证控制器设计的准确度,采用在线扫频技术验证磁轴承系统各环节建模的正确性。基于不完全微分PID控制器,设计固定中心频率的陷波器抑制转子二阶弯曲模态。根据等效控制系统的阻尼特性,设计相位补偿器增加转子在一阶弯曲模态共振点附近的正阻尼,抑制转子一阶弯曲模态。考虑到转子存在较大的二阶柔性不平衡质量,根据最小电流控制准则,在转子穿越一阶弯曲临界转速之后启用同频陷波器,消除功放同频电流,避免磁轴承控制量过大造成功放电压饱和。试验结果表明,所设计的综合控制器有效抑制了转子的一阶和二阶弯曲模态,且转子在一阶弯曲模态处的最大位移振幅仅为轴承单边保护间隙的5%;最终转子成功穿越一阶弯曲临界转速,并稳定运行在转速34 000 r/min。
[Abstract]:Aiming at the problem of the flexible rotor of maglev motor passing through the first order bending critical speed, a vibration control method integrating multiple controllers is proposed to ensure the design accuracy of the controller. Based on incomplete differential PID controller, a notch filter with fixed center frequency is designed to suppress the second-order bending mode of the rotor. According to the damping characteristics of the equivalent control system, the on-line frequency sweep technique is used to verify the correctness of the modeling of the magnetic bearing system. A phase compensator is designed to increase the positive damping of the rotor near the resonance point of the first order bending mode and to suppress the first order bending mode of the rotor. Considering that the rotor has a large second order flexible unbalance mass, the minimum current control criterion is used. After the rotor passes through the first order bending critical speed, the same frequency notch wave is used to eliminate the current of the same frequency of the power amplifier and avoid the saturation of the power amplifier voltage caused by the excessive control of the magnetic bearing. The test results show that, The designed integrated controller effectively restrains the first and second order bending modes of the rotor, and the maximum displacement amplitude of the rotor at the first order bending mode is only 5 parts of the one-sided protection clearance of the bearing. Finally, the rotor successfully passes through the first order bending critical speed. And running steadily at a speed of 34,000 rpm.
【作者单位】: 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院;北京航空航天大学新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室;
【基金】:国家自然科学基金(61203203) 国家重大科学仪器设备开发专项(2012YQ040235) 北京市科技创新基地培育与发展工程专项(Z131104002813105)资助项目
【分类号】:TM303.3

【参考文献】

相关期刊论文 前4条

1 谢振宇;李克雷;赵钦泉;黄佩珍;;磁悬浮阻尼器对磁悬浮转子系统动态特性影响[J];航空动力学报;2008年06期

2 祝长生;;径向电涡流阻尼器对柔性转子系统振动的控制[J];机械工程学报;2007年12期

3 黄金平;任兴民;邓旺群;;利用升速响应振幅进行柔性转子的模态平衡[J];机械工程学报;2010年05期

4 邓旺群;王桢;舒斯荣;杨海;;涡轴发动机细长柔性转子动力特性及高速动平衡技术研究[J];振动与冲击;2012年07期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 祝长生;;一种用于电磁轴承特性可控的弹性备用轴承[J];航空学报;2010年10期

2 祝长生;;时变磁场下径向电涡流阻尼器的动力特性[J];机械工程学报;2009年08期

3 谢航;林京;赵明;廖与禾;;基于分数时延滤波器的起车信号相位精确估计技术[J];机械工程学报;2012年06期

4 周瑾;蔡永飞;徐龙祥;;被动式电磁阻尼器对磁悬浮转子系统不平衡响应的影响[J];南京航空航天大学学报;2010年06期

5 张保强;郭勤涛;陈国平;谢振宇;;基于复模态模型修正方法的磁悬浮轴承支承参数识别[J];南京航空航天大学学报;2010年06期

6 邓旺群;王桢;周扬;杨海;;涡轴发动机动力涡轮转子平衡状态影响因素试验研究[J];航空发动机;2012年06期

7 徐秋实;;航空发动机整机振动的分析和控制方法[J];航空科学技术;2014年07期

8 宋骏琛;欧阳慧珉;张广明;;磁悬浮轴承转子动力学分析及其主动控制研究[J];机电工程技术;2014年12期

9 谢振宇;张景亭;高华;黄佩珍;;带阻尼器磁悬浮轴承转子系统的不平衡响应[J];中国机械工程;2009年03期

10 曹青松;张敏;;横向电涡流阻尼器阻尼力的计算分析[J];噪声与振动控制;2010年05期

相关博士学位论文 前3条

1 劳达宝;室内测量定位系统发射站优化及校准技术研究[D];天津大学;2011年

2 钟志贤;主动电磁轴承—裂纹柔性转子系统动力学特性研究[D];浙江大学;2013年

3 梁鹏;椭圆轨迹成形方法与控制技术研究[D];山东大学;2014年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 邓旺群,高德平;涡轴发动机动力涡轮转子高速动平衡技术研究[J];航空动力学报;2003年05期

2 邓旺群,高德平;涡轴发动机动力涡轮转子动力特性研究[J];航空动力学报;2003年06期

3 谢振宇,徐龙祥,李迎,丘大谋,虞烈;磁悬浮轴承转子系统动态特性的实验研究[J];航空动力学报;2004年01期

4 谢振宇,徐龙祥,李迎,丘大谋,虞烈;控制参数对磁悬浮轴承转子系统动态特性的影响[J];航空动力学报;2004年02期

5 邓旺群,李上福,高德平,廖学军;细长柔性转子高速动平衡方法[J];航空动力学报;2004年04期

6 邓旺群,高德平,刘金南,雷沫枝;转子高速动平衡技术在涡轴发动机整机减振中的作用[J];航空动力学报;2005年01期

7 邓旺群;高德平;郭飞跃;;航空发动机动力涡轮单元体高速动平衡试验研究[J];机械强度;2007年03期

8 祁庆中,赵鸿宾;电磁轴承控制系统的研究与探讨[J];应用科学学报;1997年02期

9 邓旺群;郭飞跃;高德平;;航空发动机高速柔性转子动力特性计算[J];振动与冲击;2006年05期

10 孟光;转子动力学研究的回顾与展望[J];振动工程学报;2002年01期

相关博士学位论文 前1条

1 邓旺群;航空发动机柔性转子动力特性及高速动平衡试验研究[D];南京航空航天大学;2006年

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 肖振德,张游祖,寇胜利;柔性转子平衡方法的改进[J];热力发电;1984年02期

2 朱晓东,汪希萱,高伟;用边界元识别法平衡柔性转子(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);1998年01期

3 缪红燕,高金吉,徐鸿,王斌;基于有限元法的柔性转子虚拟动平衡研究[J];振动、测试与诊断;2004年03期

4 ;国家自然科学基金重点资助项目成果简介——柔性转子全息现场动平衡技术及其应用[J];机械工程学报;2004年12期

5 屈梁生;张西宁;吴松涛;邱海;徐宾刚;;柔性转子全息现场动平衡技术及其应用[J];机械工程学报;2005年12期

6 刘伟;文湘隆;胡业发;;基于ANSYS/Rotordynamics的磁悬浮柔性转子运动特性研究[J];机械制造;2008年08期

7 王四季;廖明夫;;航空发动机柔性转子动平衡方法[J];噪声与振动控制;2011年06期

8 傅志方;;舰船汽,

本文编号:1648085


资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/1648085.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户f89d9***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com