被动式电磁阻尼器对磁悬浮转子系统不平衡响应的影响

《被动式电磁阻尼器对磁悬浮转子系统不平衡响应的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第42卷第6期2010年12月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics＆AstronauticsV01．42No．6Dec．2010被动式电磁阻尼器对磁悬浮转子系统不平周瑾蔡永飞徐龙祥(南京航空航天大学机电学院，南京，210016)衡响应的影响摘要：采用被动式电磁阻尼嚣控制磁悬浮轴承转子系统振动。首先，设计了一个被动式电磁阻尼器，可以通过电流变化控制阻尼力。然后，基于通用有限元软件NASTRAN，对磁悬浮轴承转子系统分析了不同阻尼下的不平衡响应仿真。最后通过系

2、统高速旋转实验，研究了不同阻尼器控制参数下该系统的不平衡响应。仿真与试验结果表明，增加被动式电磁阻尼器能够改善系统的动态性能并降低转子的不平衡振动，使转子成功越过一阶弯曲Il占界转速15600r／min，稳定运行在21000r／rain。关键词：磁悬浮轴承；被动式电磁阻尼器；不平衡响应中图分类号：THl33．3文献标识码：A文章编号：1005-2615(2010)06—0744—04UnbalanceResponsesofMagneticBearingRotorSystemwithPassiveElectromagn

3、eticDamperZhouJin，CaiYongfei，XuLongxiang(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，NanjingUniversityofAeronautics8LAstronautics，Nanjing，210016，China)Abstract：ApassiveelectromagneticdamperisdesignedtOcontrolthevibrationofthemagneticbearingrotorsystem．Firstly，t

4、hepassiveelectromagneticdamperispresentedtosupporttherotor，andthedamperforceproducedbythepassiveelectromagneticdamperiscontrolledbythecurrent．Secondly，basedonthefiniteelementsoftwareNASTRAN，theunbalanceresponsesoftherotorsystemarecalcu—latedondifferentdamperval

5、ues．Finally，theexperimentsofunbalanceresponsesaredoneatthehighspeedwithdifferentdampers．Simulationsandexperimentsshowthattheunbalancevibrationcanbesuppressedbythepassiveelectromagneticdamper，andthemagneticbearingrotorsystemwiththepas-siveelectromagneticdamperca

6、npassthroughthefirstbendingcriticalspeed15600r／rainandrunstablyatthespeedof21000r／min．Keywords：magneticbearing；passiveelectromagneticdamper；unbalanceresponse磁悬浮轴承支承的转子在高速工况下大多数要跨越数阶甚至近十阶临界转速，由于磁悬浮轴承的等效阻尼较小，一般比动压滑动轴承小2～3个数量级[1]，因此在临界转速附近转子振幅过大，易导致系统破坏。减小振动、提高运转稳

7、定性是磁悬浮轴承转子系统高速安全可靠运行的关键问题。工程上常采用下面几种方法达到减小转子振动幅值的目的：(1)平衡转子；(2)使工作转速区远离临界转速范围；(3)采用性能更好的轴承支承；(4)附加外阻尼控制转子振动。由于工程实际中转子很难完全平衡，而改变临界转速往往要改变结构的支承形式，因而采用高性能轴承和附加外阻尼是一种非常有效的手段[2]。目前常见的几种控制转子系统振动的主动控制手段有：电磁阻尼器、压电作动器，记忆合金作动器，液压基金项目：江苏省自然科学基金(BK2007590)资助项目；航空科学基金(2008Z

8、B52018)资助项目；国家自然科学基金(51075200)资助项目。收稿日期：2010—05—27；修订日期：2010—09—14作者简介：周瑾，女，副教授，1972年10月生，E—mail：zhi@nuaa．edu．cn。第6期周瑾，等：被动式电磁阻尼器对磁悬浮转子系统不平衡响应的影响745作动器，以及电／磁流变阻尼器等[3]。电磁阻尼器具