冗余徑向磁力軸承線圈失效補(bǔ)償研究.pdf

1、主動(dòng)磁力軸承是一種新型非接觸式軸承，隨著其應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，提高主動(dòng)磁力軸承可靠性的冗余重構(gòu)成了研究熱點(diǎn)，這也是磁力軸承應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)等具有高可靠性要求的裝備的關(guān)鍵。
　　本文以弱耦合徑向磁力軸承為對(duì)象，研究了其線圈失效補(bǔ)償策略。
　　首先根據(jù)弱耦合徑向磁力軸承的工作原理，分析線圈可能的失效形式；采用力平衡補(bǔ)償方法實(shí)現(xiàn)磁力軸承的冗余重構(gòu)，求得不同失效形式下各磁極線圈電流分配的通式；并得出12極弱耦合徑向磁力軸承最多允許8

2、極線圈同時(shí)失效。
　　其次，運(yùn)用MATLAB中的Simulink模塊仿真分析弱耦合徑向磁力軸承的基本磁極對(duì)單元線圈失效補(bǔ)償策略，包括補(bǔ)償方法、補(bǔ)償時(shí)機(jī)、補(bǔ)償電流等重構(gòu)參數(shù)和線圈匝數(shù)等結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)冗余重構(gòu)過(guò)程的影響。在研究最優(yōu)補(bǔ)償電流的基礎(chǔ)上，根據(jù)磁力軸承系統(tǒng)的實(shí)際情況提出了便于實(shí)時(shí)控制的定值電流補(bǔ)償方法，并且給出了兼顧不同補(bǔ)償時(shí)間的電流補(bǔ)償值；從冗余重構(gòu)后轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)特性出發(fā)，在冗余磁力軸承磁極鐵芯飽和裕量和線圈電流裕量保持不變情況下，

3、提出了線圈匝數(shù)不同時(shí)的電流補(bǔ)償原則和電流補(bǔ)償值的取值方法。
　　然后基于力平衡補(bǔ)償方法，運(yùn)用 Simulink模塊仿真分析線圈在兩種基本失效形式下整個(gè)弱耦合徑向磁力軸承的冗余重構(gòu)過(guò)程。
　　最后，在冗余徑向磁力軸承實(shí)驗(yàn)裝置上進(jìn)行了線圈第一類(lèi)失效補(bǔ)償?shù)娜哂嘀貥?gòu)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了力平衡補(bǔ)償方法的可行性。同時(shí)對(duì)補(bǔ)償時(shí)機(jī)、補(bǔ)償電流、線圈匝數(shù)等參數(shù)對(duì)冗余重構(gòu)過(guò)程中轉(zhuǎn)子的超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果有較好的一致