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高速磁悬浮电动机对拖试验中转子不平衡量在线辨识与振动控制

发布时间:2018-10-26 13:53
【摘要】:针对高速磁悬浮电动机对拖试验中两台电动机转子轴不对中导致的转子不平衡振动加剧问题,提出一种基于简化广义陷波器的转子不平衡量在线辨识与振动控制方法,通过把联轴器之间的扰动力看作同频扰动,对电动机转子轴建立数学模型,采用简化广义陷波器对转子不平衡同频分量进行辨识作为位移补偿信号,使转子轴绕其惯性轴旋转,并使用广义根轨迹分析加入陷波补偿后磁轴承控制系统的稳定性和算法收敛性。电动机对拖试验结果表明:该方法有效地抑制了电动机转子轴的不平衡振动,保证了磁悬浮转子在对拖试验中高速稳定运行,在转子额定转速36 000 r/min时,转子位移跳动降低80%,控制电流峰峰值降低65%,同频振动减小为原来的28.7%,磁轴承系统的功耗也略有降低。
[Abstract]:In order to solve the problem of increasing rotor unbalance vibration caused by rotor shaft misalignment of two motors in high-speed magnetic levitation motor alignment test, a method for on-line identification and vibration control of rotor unbalance based on simplified generalized notch filter is proposed. By taking the disturbance force between the couplings as the disturbance of the same frequency, the mathematical model of the rotor shaft of the motor is established, and the unbalance co-frequency component of the rotor is identified as the displacement compensation signal by using the simplified generalized notch wave, which makes the rotor shaft rotate around its inertial axis. The stability and convergence of the magnetic bearing control system with notch compensation are analyzed by using the generalized root locus. The results of motor towing test show that the proposed method can effectively suppress the unbalanced vibration of the rotor shaft of the motor, and ensure the high speed and stable operation of the magnetic suspension rotor during the test. When the rotor speed is rated at 36000 r/min, the motor drag test results show that the proposed method can effectively suppress the unbalanced vibration of the rotor shaft. The displacement runout of the rotor is reduced by 80%, the peak value of the control current is reduced by 65%, the vibration of the same frequency is reduced to 28.7%, and the power consumption of the magnetic bearing system is slightly reduced.
【作者单位】: 北京航空航天大学惯性技术重点实验室;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) 航空科学基金(2012ZB51019) 国家重大科学仪器设备开发专项(2012YQ040235)资助项目
【分类号】:TM32

【参考文献】

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【共引文献】

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