ANSYS在AMB转子系统动力学特性分析中的应用 被引量：4

1

作者 万金贵 汪希平 +4 位作者 江鹏 贾东方 李文鹏 田丰 钱婧 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第4期87-89,共3页

利用ANSYS软件对AMB转子系统动力学特性进行分析研究是目前在磁悬浮理论研究中的一个热点。讨论了在ANSYS中,AMB转子系统动力学特性分析的基本方法和过程。针对AMB的特征,将其模拟为具有一定刚度和阻尼的弹簧模型,并针对一个实际样机进... 利用ANSYS软件对AMB转子系统动力学特性进行分析研究是目前在磁悬浮理论研究中的一个热点。讨论了在ANSYS中,AMB转子系统动力学特性分析的基本方法和过程。针对AMB的特征,将其模拟为具有一定刚度和阻尼的弹簧模型,并针对一个实际样机进行了初步分析。方法可以简化计算的过程,但对于其结果可能还有一定的误差。在此基础上,提出了修正的方法。结果和构思对今后AMB转子动力学特性的有限元分析研究有一定的借鉴作用。 展开更多

关键词 amb转子系统 动力学特性 有限元分析 弹簧模型 刚度与阻尼

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缓冲环支撑下的AMB转子系统的刚度系数对振动特性的影响分析 被引量：1

2

作者 滕汉卿 穆然 《科学技术创新》 2022年第24期189-192,共4页

建立了缓冲环支撑下的电磁轴承转子系统的非线性动力学模型,通过对系统稳态响应下的双参数平面图、分岔图、Poincaré映射图等图形的深入剖析,研究此类系统刚度系数变化时的非线性特性,研究结果表明:随着刚度系数的增加,系统响应由... 建立了缓冲环支撑下的电磁轴承转子系统的非线性动力学模型,通过对系统稳态响应下的双参数平面图、分岔图、Poincaré映射图等图形的深入剖析,研究此类系统刚度系数变化时的非线性特性,研究结果表明:随着刚度系数的增加,系统响应由1倍周期运动逐渐向多周期及混沌运动演化,同时在混沌运动中嵌套有周期性运动窗口,当转子系统穿越临界转速区间后以逆倍化分岔的形式进入稳定的周期1运动。 展开更多

关键词 amb转子系统 分岔 双参数特性

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转子圆度误差对四自由度AMB的稳定性影响

3

作者 丁翔宇 范启富 《测控技术》 2023年第9期88-97,共10页

主动磁悬浮轴承(Active Magnetic Bearing, AMB)对转子的加工精度要求很高,圆度误差是转子加工中常见的误差,但是前人的工作中关于圆度误差影响的研究很少。建立了四自由度AMB的数学模型,分析了圆度误差对力-电流系数和力-位移系数的影... 主动磁悬浮轴承(Active Magnetic Bearing, AMB)对转子的加工精度要求很高,圆度误差是转子加工中常见的误差,但是前人的工作中关于圆度误差影响的研究很少。建立了四自由度AMB的数学模型,分析了圆度误差对力-电流系数和力-位移系数的影响,推导了四自由度AMB的闭环特征方程。通过闭环特征方程的性质,分析了圆度误差对四自由度AMB稳定性的影响,通过仿真和实验验证了上述分析的正确性。研究结果表明,过大的圆度误差会使四自由度AMB系统不稳定,但通过选取合适的PID参数能够使系统恢复稳定。 展开更多

关键词 主动磁悬浮轴承 转子圆度误差 特征方程 PID参数

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实心转子—电磁轴承系统的损耗分析 被引量：16

4

作者 曹广忠 虞烈 谢友柏 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期125-129,共5页

当径向电磁轴承中的转子旋转时,转子中将产生涡流。当转子为非叠片结构时,所产生的涡流较大,此涡流将改变电磁轴承气隙回路中的磁场。因此,作用在转子上的磁场力除磁浮力之外,还将作用有切向力,此切向力将产生磁阻尼,引起能量损耗。本... 当径向电磁轴承中的转子旋转时,转子中将产生涡流。当转子为非叠片结构时,所产生的涡流较大,此涡流将改变电磁轴承气隙回路中的磁场。因此,作用在转子上的磁场力除磁浮力之外,还将作用有切向力,此切向力将产生磁阻尼,引起能量损耗。本文提出了一实心转子—电磁轴承系统的磁场分布模型,给出了相应磁浮力和切向力的计算公式,以实际系统为例,进行了相应计算和损耗分析,并在实际系统上进行了实验。结果表明计算与实验较吻合。 展开更多

关键词 航空推进系统 航天推进系统 电磁轴承 转子 损耗 涡流 悬浮力

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主动电磁轴承转子系统振动模态的分析研究 被引量：11

5

作者 周朝暾 汪希平 严慧艳 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2004年第10期1163-1165,1197,共4页

概要介绍了电磁轴承支承下多质点柔性转子振动模态计算分析方法 ,对一套低温制氧高速透平膨胀机的电磁轴承转子系统的振动模态进行了分析 ,阐述了电磁轴承转子系统振动模态与传统油膜轴承转子系统振动模态的不同之处 ,指出了振动模态分... 概要介绍了电磁轴承支承下多质点柔性转子振动模态计算分析方法 ,对一套低温制氧高速透平膨胀机的电磁轴承转子系统的振动模态进行了分析 ,阐述了电磁轴承转子系统振动模态与传统油膜轴承转子系统振动模态的不同之处 ,指出了振动模态分析对电磁轴承系统传感器安装位置设计的重要性 ,及传感器安装位置的设计原则。 展开更多

关键词 电磁轴承转子系统 转子动力学 临界转速 振动模态 传感器

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磁力轴承支承刚性转子的临界转速计算 被引量：9

6

作者 王洪涛 郭垒磊 +1 位作者 万力 于溯源 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期904-907,共4页

针对磁力轴承支承转子的结构特点提出了一种用于分析该类转子的简化处理方法,并使用Samcef Rotor有限元软件建立了某刚性转子的轴对称模型,计算得到了转子的临界转速及振型。研究了该转子的临界转速与磁力轴承支承刚度的关系。计算结果... 针对磁力轴承支承转子的结构特点提出了一种用于分析该类转子的简化处理方法,并使用Samcef Rotor有限元软件建立了某刚性转子的轴对称模型,计算得到了转子的临界转速及振型。研究了该转子的临界转速与磁力轴承支承刚度的关系。计算结果及相关结论将为磁力轴承和传感器的布置以及控制系统的设计提供重要依据。 展开更多

关键词 磁力轴承 刚性转子 转子动力学 临界转速

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基于ANSYS的磁悬浮挠性转子模态分析与设计 被引量：11

7

作者 李红伟 于文涛 刘淑琴 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1447-1452,1459,共7页

以一台磁悬浮挠性实验转子为例,结合ANSYS软件,探讨了磁悬浮挠性转子的模态设计方法,研究了支承刚度对转子模态频率和模态振型的影响,在此基础上,分析了过临界转速的磁悬浮挠性转子支承刚度的设定原则,并给出了磁悬浮实验转子的合理支... 以一台磁悬浮挠性实验转子为例,结合ANSYS软件,探讨了磁悬浮挠性转子的模态设计方法,研究了支承刚度对转子模态频率和模态振型的影响,在此基础上,分析了过临界转速的磁悬浮挠性转子支承刚度的设定原则,并给出了磁悬浮实验转子的合理支承刚度范围。研究表明:影响转子模态可观性和可控性的一个重要因素是径向磁力轴承转子和位移检测环的长度之和与转子总长度的比值;支承刚度除了影响转子的模态频率外,还影响转子的模态振型,并且当支承刚度高到一定程度后,模态的可控性和可观性严重恶化,甚至可能导致磁悬浮转子过临界转速时失稳。 展开更多

关键词 主动磁力轴承 挠性转子 模态 振型 支承刚度

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电磁轴承转子表面圆度误差对系统的影响 被引量：3

8

作者 刘占生 迟鼎南 +1 位作者 李锋 赵广 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2005年第9期1081-1082,1107,共3页

通过对转子表面圆度误差的机理分析,建立了圆度误差的数学模型,并实验验证了数学模型的正确性。分析讨论了圆度误差对采用PID控制策略的电磁轴承系统的控制精度的影响。研究结果表明:圆度误差会使转子作周期振动,当圆度误差信号的频率... 通过对转子表面圆度误差的机理分析,建立了圆度误差的数学模型,并实验验证了数学模型的正确性。分析讨论了圆度误差对采用PID控制策略的电磁轴承系统的控制精度的影响。研究结果表明:圆度误差会使转子作周期振动,当圆度误差信号的频率等于系统固有频率时,振动幅值较大,在这个频率后随频率的增加振动幅值减小。 展开更多

关键词 电磁轴承 圆度误差 电涡流位移传感器 PID

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主动磁悬浮轴承-转子系统的非线性动力学研究 被引量：2

9

作者 张钢 梁世颇 +3 位作者 殷庆振 张彪 刘莹 刘汝卫 《轴承》 北大核心 2009年第8期27-31,共5页

研究了8磁极主动磁悬浮轴承-转子系统的非线性动力学特性,建立了系统的非线性动力学模型,并通过Taylor公式对其进行非线性展开,用数值方法对得到的系统空间状态方程进行分析,通过M atlab软件编程,借助Poincare影射和Lyapunov指数对系统... 研究了8磁极主动磁悬浮轴承-转子系统的非线性动力学特性,建立了系统的非线性动力学模型,并通过Taylor公式对其进行非线性展开,用数值方法对得到的系统空间状态方程进行分析,通过M atlab软件编程,借助Poincare影射和Lyapunov指数对系统的运动形态进行分析,结果发现在一定参数条件下,系统会产生分叉和混沌现象,并结合试验分析了系统在不同参数条件下的运动状态。 展开更多

关键词 磁悬浮轴承 转子系统 非线性 混沌

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基于转速的磁悬浮轴承转子系统变参数控制 被引量：12

10

作者 谢振宇 牟伟兴 +1 位作者 周红凯 王晓 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期739-744,共6页

建立了磁悬浮轴承柔性转子系统数学模型。分析了磁悬浮轴承的支承特性、系统在不同控制参数下的稳态不平衡响应和在旋转状态下控制参数变化对系统稳定性的影响,提出了基于转速的变参数控制策略。构建了五自由度磁悬浮轴承转子系统试验台... 建立了磁悬浮轴承柔性转子系统数学模型。分析了磁悬浮轴承的支承特性、系统在不同控制参数下的稳态不平衡响应和在旋转状态下控制参数变化对系统稳定性的影响,提出了基于转速的变参数控制策略。构建了五自由度磁悬浮轴承转子系统试验台,将转速信号引入数字控制器,在不同转速区段采用不同PID参数控制磁悬浮轴承,进行了高速旋转试验。理论分析和试验结果表明,在不同转速区段采用不同控制参数,可以同时满足系统在低频段和高频段动态性能的要求,有效减小转子的不平衡振动,有利于系统平稳越过临界转速。 展开更多

关键词 磁悬浮轴承 控制参数 柔性转子 不平衡响应 临界转速

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弹性转子—电磁轴承系统的建模与控制 被引量：4

11

作者 赵艾萍 谢友柏 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第12期1332-1334,共3页

利用传递矩阵法 ,建立电磁轴承支承的多自由度弹性转子陀螺耦合系统的线性变参数模型 ,对此系统进行状态可控、可视 ,输出可控及系统稳定性分析 ;针对实际应用中的 PID控制方法对闭环系统进行时域仿真 ,讨论了实现中非纯微分结构及不共... 利用传递矩阵法 ,建立电磁轴承支承的多自由度弹性转子陀螺耦合系统的线性变参数模型 ,对此系统进行状态可控、可视 ,输出可控及系统稳定性分析 ;针对实际应用中的 PID控制方法对闭环系统进行时域仿真 ,讨论了实现中非纯微分结构及不共点问题的影响。 展开更多

关键词 建模 传递矩阵法 弹性转子 电磁轴承 PID控制

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参数激励电磁轴承-转子系统的混沌特性 被引量：3

12

作者 张海燕 段元民 《中山大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2003年第S2期127-129,共3页

研究了参数激励下电磁轴承-转子系统的非线性动力学嗡题,得出了主参数共振情况下的平均方程,得到了平均系统的NormalForm。对平均方程进行数值模拟,结果表明电磁轴承-转子系统在某些参数区域内可以出现全局分叉和混沌运动。

关键词 电磁轴承-转子系统 全局分叉 混沌动力学

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主动磁轴承系统建模与准谐振自抗扰振动抑制 被引量：4

13

作者 孙建忠 宋伟皓 +2 位作者 范鹏昊 陈昕航 王昊辰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第13期227-236,287,共11页

为了建立更准确的磁轴承数学模型,优化其控制性能,对磁轴承的电磁力非线性特性和系统固有干扰源进行了分析,通过转子动力学分析建立了含干扰源的主动磁轴承径向耦合系统模型。为抑制系统的振动,提出了一种磁轴承准谐振自抗扰振动抑制方... 为了建立更准确的磁轴承数学模型,优化其控制性能,对磁轴承的电磁力非线性特性和系统固有干扰源进行了分析,通过转子动力学分析建立了含干扰源的主动磁轴承径向耦合系统模型。为抑制系统的振动,提出了一种磁轴承准谐振自抗扰振动抑制方法。通过扩张状态观测器实现系统解耦,简化控制流程,提升系统抗干扰能力;在此基础上,并入准谐振控制器对正弦周期性振动进行抑制。与传统方法相比,该方法控制结构简单,所需整定参数较少。仿真与试验结果表明,所提方法可以有效降低转子位移振动幅值,系统内常见的1、3、5倍频周期性振动得到显著抑制,具有良好的振动抑制效果。 展开更多

关键词 主动磁轴承(amb) 转子动力学分析 振动抑制 扩张状态观测器 准谐振控制器

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非叠片转子-电磁轴承系统磁场计算 被引量：1

14

作者 曹广忠 杨艳丽 +1 位作者 徐刚 程蓉 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS 2001年第2期44-50,共7页

分析了非叠片转子 -电磁轴承系统的磁场力 ,给出了磁场分布模型及磁浮力和切向力的计算公式 ,并以实际电磁轴承为例 ,进行了相应计算 .结果表明 ,实例计算结果与理论分析一致 .

关键词 电磁轴承 涡流 非叠片转子 悬浮力 磁场

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基于磁悬浮轴承的转子校中保证 被引量：1

15

作者 程蓉 曹广忠 李祖标 《机床与液压》 北大核心 2002年第3期19-20,共2页

文章讨论了转子校中偏离情况下整个磁悬浮系统在轴承的力学特性、轴承间的耦合及激振方面受到的影响 ,详细介绍了转子校中在工艺方面的实现过程。整个工艺现已运用在广东省自然基金项目的研制中 。

关键词 磁悬浮轴承 转子校中 力学特性 耦合 激振

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燃气涡轮发动机磁悬浮轴承试验台的稳定性研究 被引量：3

16

作者 张钢 张建生 +3 位作者 李松生 杨新洲 吴剑锋 汪希平 《燃气涡轮试验与研究》 2003年第2期7-13,共7页

介绍了国内外磁悬浮支承技术在燃气涡轮发动机领域中的最新应用水平 ,推导了磁悬浮轴承 -柔性转子系统动力学理论 ,并将其应用于某燃气涡轮发动机磁悬浮轴承试验台的稳定性研究中 ,解决了国内以往磁悬浮轴承试验台稳定转速达不到设计工... 介绍了国内外磁悬浮支承技术在燃气涡轮发动机领域中的最新应用水平 ,推导了磁悬浮轴承 -柔性转子系统动力学理论 ,并将其应用于某燃气涡轮发动机磁悬浮轴承试验台的稳定性研究中 ,解决了国内以往磁悬浮轴承试验台稳定转速达不到设计工作转速的问题 。 展开更多

关键词 燃气涡轮发动机 磁悬浮轴承 试验台 稳定性 转子动力学

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电磁轴承-柔性转子系统多目标加权的主动振动控制 被引量：3

17

作者 蒋科坚 祝长生 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1946-1951,2017,共7页

为了避免影响系数法求解出一个过大的校正力计算结果,解决由此造成的电磁力饱和以及转子悬浮失稳问题,拓展基于最小二乘法的影响系数法,提出多目标价值函数混合加权的柔性转子振动主动控制方法.利用多个目标价值函数的加权设计,不仅实... 为了避免影响系数法求解出一个过大的校正力计算结果,解决由此造成的电磁力饱和以及转子悬浮失稳问题,拓展基于最小二乘法的影响系数法,提出多目标价值函数混合加权的柔性转子振动主动控制方法.利用多个目标价值函数的加权设计,不仅实现了多个节点振动之间按权值实现振动抑制,而且能够在不同量纲的振动幅值和所需电磁力之间实现权衡.算例仿真表明,提出的控制方法可以在实现转子振动控制的同时,顾及到电磁轴承(AMB)电磁力的能力极限.在转子振动能够控制在允许的范围内,适当减小对电磁力的需求,降低对电磁轴承的功率要求. 展开更多

关键词 柔性转子 电磁轴承(amb) 影响系数法 主动振动控制

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磁悬浮飞轮储能系统机电耦合动力学特性研究 被引量：2

18

作者 陈峻峰 刘昆 +1 位作者 肖凯 王昊泽 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第4期562-567,共6页

根据永磁电机结构,采用解析法分析了转子偏心时气隙磁感强度分布,推导出了储能飞轮系统充放电时受到的不平衡磁吸力和洛伦兹力表达式。构建了电机-磁轴承机电耦合动力学仿真模型,分析了电机产生的不平衡力与磁悬浮飞轮动力学性能的耦合... 根据永磁电机结构,采用解析法分析了转子偏心时气隙磁感强度分布,推导出了储能飞轮系统充放电时受到的不平衡磁吸力和洛伦兹力表达式。构建了电机-磁轴承机电耦合动力学仿真模型,分析了电机产生的不平衡力与磁悬浮飞轮动力学性能的耦合影响。在不平衡力分析基础上,设计了磁轴承系统,抑制了机电耦合的影响。研究结果表明:当系统的电机尺寸较大且应用于高能放电领域时,转子偏心引起电机产生不平衡力较大,飞轮动力学性能变化显著,合理设计磁轴承可以抑制机电耦合。 展开更多

关键词 磁悬浮飞轮储能系统 机电耦合 永磁电机 转子偏心 不平衡力

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HTR-10氦风机磁悬浮转子跌落在辅助轴承上的数值分析 被引量：10

19

作者 赵泾雄 杨国军 +1 位作者 李悦 于溯源 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期61-64,88,共5页

辅助轴承是10 MW高温气冷堆(HTR-10)氦风机磁力轴承-转子系统中的辅助支承结构,其主要任务是在磁力轴承因失电而失效时支承高速转动的转子,是整个系统安全运行的保证。本研究以HTR-10磁力轴承氦风机实验台架中的辅助轴承为研究对象,使用... 辅助轴承是10 MW高温气冷堆(HTR-10)氦风机磁力轴承-转子系统中的辅助支承结构,其主要任务是在磁力轴承因失电而失效时支承高速转动的转子,是整个系统安全运行的保证。本研究以HTR-10磁力轴承氦风机实验台架中的辅助轴承为研究对象,使用ABAQUS有限元软件数值模拟转子跌落,分析滚动辅助轴承内圈与滚动体的变形及能量损耗特性,并与初步的实验结果进行比对,验证辅助轴承的可靠性,为磁力轴承在高温气冷堆核电厂中的应用提供重要的技术保障。 展开更多

关键词 10 MW高温气冷堆 氦风机 磁力轴承 转子跌落 辅助轴承

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主动电磁轴承–刚性转子系统实时变步长迭代不平衡补偿 被引量：16

20

作者 毛川 祝长生 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第13期3960-3968,共9页

在许多对转子位移精度有高要求的场合中,需要转子的振动尽可能小。然而由转子材质不均匀、加工误差、变形等产生的转子不平衡量将会导致转子出现不平衡振动,最终影响到控制精度。该文首先建立轴对称主动电磁轴承–刚性转子系统的动力学... 在许多对转子位移精度有高要求的场合中,需要转子的振动尽可能小。然而由转子材质不均匀、加工误差、变形等产生的转子不平衡量将会导致转子出现不平衡振动,最终影响到控制精度。该文首先建立轴对称主动电磁轴承–刚性转子系统的动力学模型,然后基于不平衡补偿原理得到补偿电流的表达式,最后提出一种基于转子不平衡系数实时变步长多边形迭代搜寻算法的不平衡补偿器,利用不平衡补偿器使轴承产生一个与转子的不平衡力大小相等、方向相反的控制力,实现转子的不平衡振动补偿。理论仿真和实验结果都表明,所提出的不平衡补偿方法可以有效地抑制转子的振动。 展开更多

关键词 主动电磁轴承 转子动力学 不平衡振动 不平衡补偿 迭代法

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