弹性转子磁气轴承系统的H_∞控制

根据有限元法,导出了弹性转子低阶设计模型,针对模型中低阶刚性模式和弹性一阶模式,提出一种考虑H∞控制的鲁棒稳定性和混合灵敏度设计方法。仿真结果表明,对含有弹性模式的低阶模型控制具有良好的稳定性和高衰减度。

永磁辅助静压空气轴承及其仿真研究

轴承是电机等旋转机械中的关键部件。静压空气悬浮轴承通过高压空气实现转子的支撑,具有高精度、长寿命等优点,但产生高压空气需要一定的功耗;永磁悬浮轴承则通过磁力实现转子支撑,结构简单、成本低、无功耗,但是可控性差。本文提出一种径向载荷的永磁辅助静压空气轴承结构,结合了二者的优点。利用电磁场和流体场有限元分析方法对磁浮轴承和静压空气轴承进行建模与分析,证明该轴承能够提高气浮轴承的承载力和承载刚度,减小耗气量。

磁气组合轴承的模糊PID控制算法设计

为了提高磁气组合轴承的动态性能,利用模糊控制可对PID参数实时自调整的特性,研究了应用于磁气组合轴承的模糊PID控制算法。仿真结果表明,模糊PID控制算法可有效改善系统的调节时间和超调量,使磁气组合轴承具有良好的控制精度。

新型轴向磁气组合轴承性能研究

将螺旋槽型动压气体止推轴承(spiral groove gas bearing,SGGB)与主动磁轴承相结合,搭建了轴向磁气组合轴承转子系统试验台。通过仿真分析,研究了槽深、槽数、槽宽比、槽端半径比和螺旋角等结构参数对螺旋槽型动压气体止推轴承承载力的影响。通过高速旋转试验,研究了螺旋槽型动压气体止推轴承的实际承载力和系统的动态性能。通过跌落试验,验证了螺旋槽型动压气体止推轴承作为轴向保护轴承的可行性。研究结果表明,引入螺旋槽型动压气体止推轴承,有助于提高系统的动态性能,当轴向磁轴承失效时,可减轻转子直接撞击造成的损害。

ORC余热发电机磁气悬浮轴承-转子系统的动力学特性分析

在永磁悬浮轴承系统中使用非接触式的多孔质气浮轴承作为辅助轴承,可以解决在一些ORC特殊场合不允许使用油、脂作为润滑剂的难题。设计了符合工况要求的多孔质气浮轴承作为辅助支承的磁气悬浮轴承,求解了转子系统的径轴向支承刚度,利用ANSYS-Workbench软件对转子系统模型求解,得出固有频率和振型;考虑陀螺效应,求解出存在预应力的转子系统前4阶振型图,通过CAMPBELL图确定转子的临界转速,结果表明转子系统的工作转速位于安全转速区域。