负载激励下采煤机永磁电机转子系统弯扭耦合振动分析

为分析不同负载激励对电机转子-轴承系统弯扭耦合振动特性的影响，以采煤机永磁电机转子系统为例建立电磁激励下的电机转子-轴承系统，并将负载激励考虑到偏心转子模型中。利用Lagrange方程推导了负载激励条件下转子系统的弯扭耦合动力学方程并基于Runge-Kutta法进行数值仿真，重点分析了不同负载激励下电机转子系统的弯扭耦合振动特性。仿真结果表明，负载激励会加剧转子偏心程度，但对转子弯曲振动的频率响应影响较小，振动响应主要由转频分量决定；而负载扰动对转子系统扭转振动响应具有不同的效果，不仅在扭振响应中激发出相应的频率成分形成多周期运动，还会明显增加扭振角幅值(0.001 rad),振动响应主要由扰动频率和二倍转频分量决定。此外，负载激励中的低频成分将激发出较大的扭转振动响应(0.03 rad),加速传动系统的疲劳损坏，影响转子系统的安全稳定运行。研究结果可为采煤机转子系统主动减振策略研究提供参考。