【摘要】：針對高速磁懸浮飛輪轉子的不平衡問題,提出了一種在力自由不平衡控制下的在線動平衡方法,用空氣環(huán)境下低轉速的在線動平衡替代真空環(huán)境下的高轉速在線動平衡,以實現(xiàn)兼顧高效率和高精度的在線動平衡。通過分析磁懸浮轉子系統(tǒng)的不平衡模型和比較各不平衡控制模式下校正質量的求解方法,得出在力自由控制模式下,磁軸承的同頻控制電流為零,電磁力在線性化范圍內僅是轉子位移的線性函數(shù)。因此根據(jù)轉子的同頻位移響應可解算動平衡校正質量。通過所設計的磁軸承力自由不平衡控制器使轉子繞其慣性主軸旋轉,獲得了轉子同頻位移響應。由于系統(tǒng)參數(shù)的理論值與實際值存在一定誤差,通過一次試重對轉換系數(shù)矩陣進行了校正。實驗結果表明,通過一次試重校正轉換系數(shù)矩陣,再經過兩次試轉后即可實現(xiàn)高精度動平衡。另外,轉子軸心軌跡顯著減小、轉子兩端同頻位移響應分別下降了77.29%和94.14%;在真空環(huán)境下,試驗轉子升速至500Hz時,轉子的運行狀況與低速狀態(tài)一致,進一步驗證了本文提出方法的有效性。
[Abstract]:In order to solve the unbalance problem of high-speed maglev flywheel rotor, an on-line dynamic balancing method under the control of force free unbalance is proposed. The on-line dynamic balance of high speed in vacuum environment is replaced by the on-line dynamic balance of low rotational speed in air environment. In order to achieve high-efficiency and high-precision online dynamic balance. By analyzing the unbalance model of the magnetic levitation rotor system and comparing the solution methods of the correction mass in each unbalance control mode, it is concluded that in the force free control mode, the cofrequency control current of the magnetic bearing is zero. The electromagnetic force is only a linear function of rotor displacement in the linearization range. Therefore, the dynamic balance correction quality can be calculated according to the same frequency displacement response of the rotor. The rotor is rotated around its inertial spindle by the designed magnetic bearing force free unbalance controller, and the displacement response of the rotor with the same frequency is obtained. Because there is a certain error between the theoretical value and the actual value of the system parameters, the conversion coefficient matrix is corrected by a test weight. The experimental results show that the high precision dynamic balance can be realized by correcting the conversion coefficient matrix with one trial and then two attempts. In addition, the axis trajectory of the rotor decreases significantly, and the displacement response of the two ends of the rotor decreases by 77.29% and 94.14%, respectively. In vacuum environment, the rotor running condition is consistent with the low-speed state when the rotor speed rises to 500Hz. The effectiveness of the proposed method is further verified.
【作者單位】： 清華大學核能與新能源技術研究院;先進核能技術協(xié)同創(chuàng)新中心;先進反應堆工程與安全教育部重點實驗室;清華大學工程物理系;
【基金】：國家科技重大專項(No.ZX069)
【分類號】：TH133.7

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本文編號：2292329