幾何誤差對(duì)磁懸浮轉(zhuǎn)子控制精度的影響及研究.pdf

1、磁懸浮技術(shù)之所以得到飛速發(fā)展，主要是磁懸浮軸承相對(duì)于傳統(tǒng)軸承有一個(gè)最大的優(yōu)勢(shì)是表現(xiàn)為非接觸和可控制兩個(gè)方面。在磁懸浮轉(zhuǎn)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，傳感器檢測(cè)的轉(zhuǎn)子位移信號(hào)是控制器對(duì)軸承進(jìn)行主動(dòng)控制的依據(jù)，是整個(gè)系統(tǒng)研究的重點(diǎn)之一。 目前，電渦流位移傳感器是目前為止在磁力軸承系統(tǒng)中應(yīng)用最多的傳感器，與其它位移傳感器相比，具有靈敏度高、線性測(cè)量范圍大的優(yōu)點(diǎn)。但是電渦流位移傳感器是通過(guò)轉(zhuǎn)子表面的渦流信號(hào)的變化來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)子軸心位移的。所以，位移測(cè)試信號(hào)

2、不能反應(yīng)轉(zhuǎn)子的軸心運(yùn)動(dòng)。 同時(shí)，由于磁懸浮轉(zhuǎn)子表面存在一定的機(jī)械幾何形狀誤差和運(yùn)動(dòng)誤差，這些誤差都會(huì)被傳感器當(dāng)成位移信號(hào)混疊到轉(zhuǎn)子軸心位移中，這增加了轉(zhuǎn)子的可控性的難度。特別隨著主軸轉(zhuǎn)速增大，轉(zhuǎn)子的柔性特性增強(qiáng)，由此產(chǎn)生的位移控制信號(hào)頻率的增強(qiáng)，回轉(zhuǎn)軸心位移的幅值增加，導(dǎo)致回轉(zhuǎn)精度降低。這樣隨著周期性的幾何誤差產(chǎn)生的多余的控制信號(hào)，使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生振動(dòng)，增加了控制的難度，當(dāng)控制信號(hào)的頻率和轉(zhuǎn)子固有頻率相同時(shí)，就會(huì)使轉(zhuǎn)子振幅增大，直至軸

3、承失效。 由于磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子位移測(cè)量數(shù)值和轉(zhuǎn)子的幾何形狀誤差是同一個(gè)數(shù)量級(jí)。所以轉(zhuǎn)子的機(jī)械幾何誤差必須在位移信號(hào)中分離出去。 本文通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)子幾何誤差信號(hào)特性的分析，對(duì)目前主要的誤差分離方法總結(jié)比較。并結(jié)合了磁懸浮傳感檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上提出了針對(duì)磁懸浮轉(zhuǎn)子的誤差分離方法。對(duì)在線檢測(cè)和分離的方法進(jìn)行了初步的摸索和研究。 通過(guò)以上的研究，提出了磁懸浮轉(zhuǎn)子幾何誤差的補(bǔ)償方式，從而有效的減少了幾何誤差對(duì)磁懸浮轉(zhuǎn)子控制精度的影