制造誤差對磁力軸承動態(tài)特性的影響研究.pdf

1、主動磁力軸承系統(tǒng)是由機械和電氣兩大部分組成的典型機電一體化系統(tǒng),系統(tǒng)穩(wěn)定工作需要機械部分和控制部分共同作用,其中需要引入反饋控制。當主動磁力軸承機械部分加工完成后,其性能主要取決于電氣控制部分,但機械部分的制造誤差對主動磁力軸承的性能也有很大的影響,而誤差本身在制造過程中是不可能完全消除的。對于靜態(tài)、低轉(zhuǎn)速及低精度的磁力軸承應(yīng)用,制造誤差的影響較小,可以忽略。
　　但近年來,對磁懸浮轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)精度的要求越來越高,而制造誤差對

2、高轉(zhuǎn)速下的旋轉(zhuǎn)精度影響較大,進而對控制系統(tǒng)要求更高。追求高的制造精度,必將增加加工成本與難度,影響磁力軸承市場化的前景。因此,設(shè)計一套高精度的磁力軸承系統(tǒng),制造誤差對磁力軸承動態(tài)特性的影響是不可忽略的問題。從高速轉(zhuǎn)子的誤差特性出發(fā),分析轉(zhuǎn)子的幾何誤差和回轉(zhuǎn)運動誤差,掌握這些誤差的基本特征、評定方法及測量方法對研究磁懸浮轉(zhuǎn)子的誤差特性起指導(dǎo)作用;并在此基礎(chǔ)上,分析了主動磁力軸承系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)的常見制造誤差,用結(jié)構(gòu)示意圖直觀描述這些誤差形式,

3、討論了誤差的形成原因及對磁力軸承系統(tǒng)帶來的影響;研究兩自由度磁力軸承系統(tǒng)的制造,對比主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計與制造后的尺寸、形位精度,發(fā)現(xiàn)存在較大誤差,無法滿足設(shè)計精度。重點分析傳感器檢測表面圓度誤差對主動磁力軸承系統(tǒng)的動態(tài)特性影響,推導(dǎo)了圓度誤差、控制電流、位移剛度和電流剛度的關(guān)系方程,定量分析了不同誤差精度等級,不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下圓度誤差對主動磁力軸承動力學特性的影響程度,,以及對常規(guī)PID控制下磁力軸承系統(tǒng)階躍響應(yīng)的影響;將圓度誤差信號引入到控