主动电磁轴承转子系统振动模态的分析研究

概要介绍了电磁轴承支承下多质点柔性转子振动模态计算分析方法 ,对一套低温制氧高速透平膨胀机的电磁轴承转子系统的振动模态进行了分析 ,阐述了电磁轴承转子系统振动模态与传统油膜轴承转子系统振动模态的不同之处 ,指出了振动模态分析对电磁轴承系统传感器安装位置设计的重要性 ,及传感器安装位置的设计原则。     

电磁轴承支承的透平膨胀机转子系统模态分析

针对电磁轴承支承的高速透平膨胀机转子系统,利用ANSYS软件建立详细的三维实体模型,并采用适当方法生成合理的有限元模型,对电磁轴承在转子系统中的模拟和作用进行探索.使用一组实测的控制器参数,结合电磁轴承系统的实际结构和刚度阻尼的计算方法,计算电磁轴承的刚度阻尼系数.并以此为输入参数,经ANSYS模态分析得到该转子系统的前8阶临界转速和模态振型.其中前6阶临界转速远低于系统工作转速,对应为系统的扭转、轴向平动或刚体摆动振动模态;后2阶临界转速接近系统工作转速,对应一阶弯曲振动模态.计算结果表明,系统在现有结构及参数条件下不能按预定的工作转速稳定运转,需要改进设计.由计算结果分析知道,轴向电磁轴承对转子系统动力特性有一定影响,某些情况下不能忽视.理论计算结果与试验情况基本吻合,可为该转子系统设计提供理论依据.此研究思路与方法可作为同类系统动力特性研究的一种参考.     

基于ANSYS的磁悬浮轴承转子系统的动力学特性研究

针对一个实际应用的磁悬浮支承柔性转子系统,进行多组参数条件下的有限元模态分析,分别得到系统的前8阶临界转速与模态振型。将有限元计算结果与试验结果进行对比分析,验证了有限元分析的正确性。通过对该磁悬浮转子系统的有限元分析表明:"轴承主导型"的低阶临界转速及振动模态是由轴承控制器各控制通道决定的;而"转子主导型"的高阶临界转速及振动模态符合传统的轴承转子系统动力学特性普遍规律。     

三油楔轴承结构参数对转子系统临界转速的影响

以三油楔固定瓦滑动轴承（不同心）一弹性Jeffcott转子系统为研究对象。在计及滑动轴承各向异性特点的基础上，通过编程计算，求解了滑动轴承的刚度系数和轴承一转子系统的水平临界转速和垂直临界转速。获得了轴承结构参数——宽径比、最小间隙比和预载荷系数对系统临界转速的影响规律。结果表明：改变轴承结构参数对系统临界转速产生影响，尤其对水平临界转速影响较大；增大宽径比、减小最小间隙比和预载荷系数可以增大系统的水平临界转速；增大宽径比和最小间隙比，垂直临界转速先减小后增大；增大预载荷系数，垂直临界转速增大。     

适合变速转子的不平衡质径积搜索电磁轴承振动抑制

转子不可避免地存在质量不平衡是转子运行产生同步振动的主要原因。一种适合在变速条件的电磁轴承转子不平衡控制方法被提出。该方法能够自适应地搜索转子不平衡质径积的大小和方位,并以此为依据产生控制信号,抑制转子振动,强迫转子绕其几何中心旋转,提高转子的旋转精度。不平衡质径积是转子的固有特性,与转速无关。与基于不平衡力的控制方法相比较,在跟踪变速引起的不平衡力剧烈变化时,基于不平衡质径积的控制方法不需要频繁更新控制参数,只需要为克服系统非线性而调整控制参数。同时,该方法能根据振动抑制误差调节搜索步长,调和了搜索速度和控制精度的矛盾。试验表明,所述方法能够有效抑制转子的不平衡振动,并且在变转速条件下,大幅降低控制器的计算负荷,提高在快速变速、转子过临界等转子振动随转速变化较快应用场合的控制性能。     

电磁轴承转子系统中高速不平衡转子跌落过程的非线性动力学

对高速不平衡刚性转子在应急情况下跌落在保持轴承内的非线性动力学进行了研究, 数值分析了转子的瞬态响应,给出了跌落过程中转子在保持轴承中的轨迹、滑动涡动阶段的速度和功率损耗。探讨了诸如轴承间隙、摩擦系数、恢复系数、不平衡量和跌落初始条件对转子跌落行为的影响     

转子系统不平衡响应计算的Riccati传递矩阵法

不平衡响应分析是转子系统动力特性计算与设计中的重要环节,传递矩阵法是计算转子系统不平衡响应的方法之一.介绍了计算转子系统振动不平衡响应的Riccati传递矩阵法,并用M ATLAB软件编写程序对其进行数值计算,得到单盘转子上的圆盘有偏心时系统的不平衡响应曲线图.     

测功机转子的动平衡方法探讨

通过对测功机转子的动平衡校准,阐述了动平衡的等级分类,介绍了常见旋转体损坏后的不平衡量的计算方法和旋转体动平衡的必要性.     

某雷达天线转子现场动平衡试验研究

分析了某雷达天线转子进行现场动平衡试验的情况。试验表明,现场动平衡试验操作简便,节约试验成本,而且可以避免二次安装带来的误差。通过现场动平衡测试,满足了天线转子动平衡的精度要求。     

电磁轴承柔性转子系统动态响应分析

给出了基于多输入多输出(M IMO)系统建模方法的电磁轴承柔性转子系统动态响应优化算法,通过数值仿真实例搜索得到系统最佳工作点。对电磁轴承柔性转子系统动态响应为目标函数的寻优规划的凸凹性进行了判定,对寻优结果作了鲁棒性分析,据此对寻优结果的可靠性给出了定量结论。计算与分析结果表明:电磁轴承柔性转子系统动态响应寻优规划为非凸规划,通过本文提出的优化仿真方法得到的系统最佳工作点为局部最优解且逼近全局最优解。     

基于ANSYS的磁悬浮挠性转子模态分析与设计

以一台磁悬浮挠性实验转子为例,结合ANSYS软件,探讨了磁悬浮挠性转子的模态设计方法,研究了支承刚度对转子模态频率和模态振型的影响,在此基础上,分析了过临界转速的磁悬浮挠性转子支承刚度的设定原则,并给出了磁悬浮实验转子的合理支承刚度范围。研究表明：影响转子模态可观性和可控性的一个重要因素是径向磁力轴承转子和位移检测环的长度之和与转子总长度的比值;支承刚度除了影响转子的模态频率外,还影响转子的模态振型,并且当支承刚度高到一定程度后,模态的可控性和可观性严重恶化,甚至可能导致磁悬浮转子过临界转速时失稳。     

基于转速的磁轴承柔性转子系统模糊控制策略研究

建立了五自由度磁悬浮轴承柔性转子试验系统,利用Matlab工具箱对比分析了不完全微分PID和模糊自调整PID控制策略对系统动态性能的影响,设计制作了基于TMS320F28335 DSP的数字控制器硬件电路,在模糊自调整PID控制策略的基础上引入转速量,在不同转速区段采用不同的模糊自调整因子,以满足转子在各转速区段对支承特性的不同要求,编写了相应的软件,完成了系统的高速旋转试验。仿真和试验结果均表明,采用基于转速的模糊自调整控制策略,可以改善磁悬浮轴承柔性转子系统的动态性能。     

专用动平衡机机械系统的设计与实现

介绍专用动平衡机的力学原理及机械结构设计原理,详细论述动平衡机振动系统方程及弹性系统刚度。     

遗传算法在柔性转子动平衡中的应用

现行的柔性转子动平衡技术离不开多次添加试重加起车，通常的无试重平衡法存在着过多的假设和对轴承先验知识的依赖，限制了其在工厂中的应用。通过建立以轴承参数和不平衡量的输入、轴承处振动响应为输出的系统模型，利用遗传算法逆向求解出不平衡量。藉此，料可大致了解旋转机械处于运行状态时轴承的参数和工作状态。     

某型号汽车发电机转子总成动平衡工艺改进

论文介绍了某型号汽车发电机的特点、结构、工作原理及动平衡测试流程．分析了传统汽车发电机转子的动平衡工艺,找出了生产过程中产生废品的主要原因,并以此提出了动平衡“先浸漆后动平衡”改进思路;通过抽取两种方案各100件转子动平衡测试的数据,对比实验结果,并以此为依据,改进转子总成的动平衡工艺。     

转子动平衡影响系数法改进

影响系数法是转子动平衡的重要方法。本文结合动平衡实践,针对平衡过程中影响系数法存在的一些问题(残余振动量偏大、配重质量受限等),提出了3种改进方法:即加权迭代最小二乘法、限制配重的最小二乘法和基于遗传算法的最小二乘法。经过模拟实验验证,本文提出的改进方法是可行的、有效的。     

基于柔性转子动力特性分析的动平衡技术

阐明柔性转子进行动力特性分析的必要性,提出采用有限元分析软件ANSYS求解转子动力的特性,并运用转子动平衡技术思路。对转子进行模态、谐响应和瞬态响应分析,求出转子的前三阶固有频率,得到在不同形式外力激振下转子的响应特性。研究了柔性转子的迟滞特性和减幅特性以及平衡此类柔性转子的基本方法,为实际工程应用提供理论参考。