【摘 要】
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A very demanding magnetic bearing application is described: a 23 MW,130 barg multi-stage centrifugal compressor with a speed range from 10%to 105%.The requirements for the rotordynamic performance are
【机 构】
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Delta JS AG,Switzerland Beijing EMAX Technology C
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A very demanding magnetic bearing application is described: a 23 MW,130 barg multi-stage centrifugal compressor with a speed range from 10%to 105%.The requirements for the rotordynamic performance are defined.Special engineering tools covering the mechanical as well as the electronic controller part are necessary to achieve them.The results of the calculations and an experimental verification are given.
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横向磁通传感器是一种测量转子径向位移的新型传感器,具有高性价比、高精度、高灵敏度、结构紧凑等优点.通过建立传感器的等效模型,推导了传感器的理论;搭建有限元模型,研究了影响传感器灵敏度与结构的若干因素;搭建实验平台对传感器的性能进行评估,实验结果表明该传感器具有高达38.94mV/μm的原始灵敏度、1.87％的线性度和2.14％的低X-Y耦合度.将此传感器成功应用于某电磁轴承主轴转子的位移检测,实现
设计冗余结构是提高磁悬浮支承可靠性的一种切实有效的方法,其要求控制系统设计具备容错性,能快速有效的检测并表达故障特征,并能针对故障容错控制,而继续提供有效电磁支承特性.考虑到多自由度磁悬浮支承系统的故障诊断与实时控制需求,本文提出了一种基于异构的双核处理器ARM+DSP架构,来应对并行执行的实时控制和故障诊断任务的需求.硬件配置上以DSP作为执行多个环路的故障监测;而ARM作为主控制器执行转子位置
电涡流位移传感器以其高精度、非接触测量等特点,在磁悬浮轴承中得到广泛应用.为提高调幅式传感器正弦载波信号的稳定性和可调性,降低电路功耗和复杂性,提出了直接使用磁悬浮轴承的现场可编程门阵列(FPGA)控制芯片的数字输出信号作为传感器激励源的设计.从信号输出稳定性以及传感器测量线性化方面,对提出的设计在理论计算以及实验上进行了研究分析和比较,并根据差动测量电路实际应用需求对设计进行优化.实验结果表明,
在磁悬浮轴承中,经常采用转子轴向位移轴向检测的方法,但是不能满足某些空间受限场合的应用要求.针对此问题,本研究对利用径向安装传感器检测转子轴向位移的方法进行了试验研究,表明此方法是可行的.
阐述了磁悬浮轴承开关功放在两态调制模式下的实现原理,建立了两态调制模式下的数字开关功放输出电流的数学模型,分析了其电流输出特性,并从理论上分析了线圈发生相关故障对开关功放输出电流变化率的影响,验证了本文所研究方法的可行性;建立了两态调制下的Matlab/Simulink模型,进行了输出电流仿真;搭建了基于DSP的数字开关功放试验平台,进行了相关线圈故障的在线检测实验,结果证明了本文所讨论方法的有效
当磁悬浮转子发生跌落时,可能会出现三种动响应.本文提出了一种基于巴特沃斯双线性分布的转子跌落动响应识别方法,该方法可使控制器在转子跌落时自动切换控制算法.
为正确提取磁悬浮轴承跌落过程中发生反向涡动时轴轨迹的时频特征,本文引入了一般化线性调频小波变换(Generallinear chirplet transform,GLCT).为分析不同时频方法在信号时频特性分析的优缺点,分别采用了短时傅里叶变换、Wigner-Ville分布、GLCT和Hilbert transform对磁悬浮轴承跌落过程中反向涡动情况下轴系Y轴方向上的位移信号进行了处理.结果显示
本文针对电磁轴承的结构参数设计,以实际工程经验为基础给出了气隙、磁极、转子、定子、磁极面积、线圈等的设计原则.利用有限元分析软件针对不同轴径的转子,分别建立了不同磁极数的二维有限元仿真模型.计算了磁力与磁密,并对比分析了不同磁极数下磁轴承的承载力.仿真结果表明当转子直径达到一定值时,增加磁极数所产生的承载力并无明显的增减.本文对磁轴承结构参数的优化设计具有实际的指导作用.
介绍了工程实际常用的轴向电磁轴承.给定转子推力盘面积和转子芯轴直径,通过调整定子线圈参数,改变轴承结构,以磁通损耗小且轴向承载力大为目标,对定子结构进行优化设计.利用有限元仿真软件搭建轴向电磁轴承的结构模型,对磁路、磁力以及漏磁进行仿真分析.理论研究与有限元分析结果对比表明:定子线槽长宽比5～10时,力较大;气隙比大于13时,径向漏磁小对力的影响减小.
本文设计了一种用于惯性稳定平台的五自由度电磁轴承,该轴承具有结构紧凑、质量轻等优点.采用等效磁路法设计了磁轴承主要结构参数,采用有限元法对磁路进行了验证,对磁轴电磁和力学特性进行了分析.结果表明,所设计的磁轴承满足承载力要求;径向衔铁与轴向衔铁磁通耦合很小,可忽略不计;工作范围内力-电流线性特性较好.