電磁動力吸振器—轉子系統(tǒng)的研究.pdf

1、在旋轉機械中，轉子質量的不平衡是難以避免的。即使非常小的偏心也會在高速旋轉機械中產生很大的離心力，使轉子產生不平衡振動，造成機械的不穩(wěn)定，甚至產生破壞性的后果。在機械越來越追求高速、高精度的今天，有效控制轉子不平衡振動便成為我們亟待解決的問題。 提出了用電磁動力吸振器來控制轉子不平衡振動的方法。電磁動力吸振器不用安裝在軸承的位置，可以兼顧轉子的靜、動態(tài)特性要求；不隨轉子轉動，激勵控制方便；應用了電磁技術，具有可控、可調的特性，可

2、實現(xiàn)寬頻吸振；并且沒有外傳力或外傳力很小。 對電磁動力吸振器主動控制轉子的不平衡振動的研究，主要包括以下方面工作： 在系統(tǒng)地分析了課題研究的背景及意義、國內外研究電磁系統(tǒng)控制轉子不平衡振動現(xiàn)狀的基礎上，給出了電磁動力吸振器的結構并闡述了它的工作原理，建立了用于控制轉子不平衡振動的電磁動力吸振器—轉子系統(tǒng)的動力學模型。 分析了轉子系統(tǒng)的動力學特性。利用MATLAB軟件編制了Prhol傳遞矩陣法和Riccati傳遞矩

3、陣法計算轉子固有頻率的程序，并計算轉子的固有頻率。利用錘擊實驗測量了轉子在自由狀態(tài)下的固有頻率，以考核程序的正確性。利用傳遞矩陣法計算了轉子在工作狀態(tài)時的固有頻率，并驗證了建模假設的正確性。 根據(jù)電磁動力吸振器的工作原理，并借鑒電機和電磁軸承的設計思路，給出了電磁動力吸振器結構的設計步驟，并設計了適合于轉子系統(tǒng)的電磁動力吸振器結構。設計中，綜合考慮了電磁參數(shù)和調諧參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響。 最后，根據(jù)建立的電磁動力吸振器—轉

4、子系統(tǒng)的動力學模型以及頻率可調動力吸振器的工作原理，推導了電磁動力吸振器的等效剛度和等效阻尼的計算公式。由于電磁動力吸振器的等效剛度可以根據(jù)系統(tǒng)的激振頻率進行調節(jié)，所以電磁動力吸振器能在寬頻域內對轉子進行振動控制。利用MATLAB軟件仿真研究了電磁動力吸振器的吸振性能。仿真研究表明，選擇合適的控制器參數(shù)kd的頻率可調諧式電磁動力吸振器，具有寬頻吸振性能。仿真研究了在工作轉速處，轉子和電磁動力吸振器的正弦激勵響應和階躍響應，綜合考慮系統(tǒng)的