力自由不平衡控制下的高速磁悬浮飞轮系统在线动平衡

作     者：蒲芃成 张剀 于金鹏 赵雷 PU Peng-cheng;ZHANG Kai;YU Jin-peng;ZHAO Lei

作者机构：清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 先进核能技术协同创新中心北京100084 先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084 清华大学工程物理系北京100084 

基　　金：国家科技重大专项(No.ZX069) 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2017年第25卷第7期

页      码：1796-1806页

摘      要：针对高速磁悬浮飞轮转子的不平衡问题,提出了一种在力自由不平衡控制下的在线动平衡方法,用空气环境下低转速的在线动平衡替代真空环境下的高转速在线动平衡,以实现兼顾高效率和高精度的在线动平衡。通过分析磁悬浮转子系统的不平衡模型和比较各不平衡控制模式下校正质量的求解方法,得出在力自由控制模式下,磁轴承的同频控制电流为零,电磁力在线性化范围内仅是转子位移的线性函数。因此根据转子的同频位移响应可解算动平衡校正质量。通过所设计的磁轴承力自由不平衡控制器使转子绕其惯性主轴旋转,获得了转子同频位移响应。由于系统参数的理论值与实际值存在一定误差,通过一次试重对转换系数矩阵进行了校正。实验结果表明,通过一次试重校正转换系数矩阵,再经过两次试转后即可实现高精度动平衡。另外,转子轴心轨迹显著减小、转子两端同频位移响应分别下降了77.29%和94.14%;在真空环境下,试验转子升速至500Hz时,转子的运行状况与低速状态一致,进一步验证了本文提出方法的有效性。

主 题 词：磁悬浮飞轮 不平衡振动 在线动平衡 力自由控制 

学科分类：0808[工学-自动化类] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080203[080203] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 0702[理学-物理学类] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/OPE.20172507.1796

馆 藏 号：203255364...