一种电磁轴承转子系统的转子位移分析方法及装置制造方法及图纸

本公开提供了一种电磁轴承转子系统的转子位移分析方法及装置。一种电磁轴承转子系统的转子位移分析方法，包括：构建耦合模型，其中，耦合模型包括耦合的传感器模型、控制器模型、电磁轴承的电磁力计算模型和转子系统的有限元动力学模型，基于耦合模型确定转子系统的转子位移状态。实施本公开的技术方案可以提高转子位移分析精度。转子位移分析精度。转子位移分析精度。

【技术实现步骤摘要】
一种电磁轴承转子系统的转子位移分析方法及装置


[0001]本专利技术涉及转子系统领域，尤其涉及一种电磁轴承转子系统的转子位移分析方法及装置。

技术介绍

[0002]电磁轴承技术是一项新的支承技术，起源于20世纪60年代中期，利用电磁力使转轴稳定悬浮起来且轴心位置可由控制系统控制的一种新型轴承，是集机械学、力学、控制工程、电磁学、电子学和计算机科学于一体的最具代表性的机电一体化产品。它具有无接触、摩擦小、无磨损、转速高、无需润滑和寿命长等优点，是一般轴承所无法比拟的。由于其独特的性能而受到国内外专家和诸多企业界人士的关注。电磁轴承目前在国内外已经开始进入工业应用阶段，从应用角度看，在高速旋转和相关高精度的应用场合电磁轴承具有极大的优势并已逐渐成为应用研究的主流。
[0003]电磁轴承转子系统的建模技术是研究电磁轴承的关键技术之一，通过仿真模型对各种控制算法以及耦合特性进行分析，确认系统稳定后再进行试验调试可以显著缩短研制周期。目前针对电磁轴承转子系统建模方法多集中于刚性转子系统进行，而且电磁力建模时多采用线性化方法，而针对柔性转子系统，振本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电磁轴承转子系统的转子位移分析方法，其特征在于，包括：构建耦合模型，其中，所述耦合模型包括耦合的传感器模型、控制器模型、电磁轴承的电磁力计算模型和转子系统的有限元动力学模型；基于所述耦合模型确定所述转子系统的转子位移状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建耦合模型之前，所述方法还包括构建所述有限元动力学模型；所述构建所述有限元动力学模型包括：建立每个弹性轴段单元的运动微分方程；将刚性圆盘、集中质量、轴承、不平衡质量以及外力作用点因素的影响添加到运动微分方程，以得到有限元动力学模型。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有限元动力学模型包括动力学方程：其中，M为转子系统的质量矩阵，D为转子系统的阻尼矩阵，K为转子系统的刚度矩阵，q为位移矢量，f为外力或外力矩。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有限元动力学模型包括转子系统状态方程：其中，A为系统矩阵，B为输入矩阵，f为外力或外力矩，y为系统位移输出，C为输出矩阵；其中，A为系统矩阵，B为输入矩阵，f为外力或外力矩，y为系统位移输出，C为输出矩阵；C＝[T
s O]0表示0矩阵，I表示单位矩阵，M为转子系统的质量矩阵，K为转子系统的刚度矩阵，D为柔性转子系统的阻尼矩阵，T
s
是传感器模型位置矩阵。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电磁力计算模型的电磁力计算方程为：其中，k为系数，I为线圈电流，X为实时气隙。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电磁力计算模型的自由度方向电磁力方程为：其中，f
AMB
为自由度方向电磁力，k为系数，x表示转子位移，I1为偏置电流信号与控制信号相加后经功率放大器产生的线圈电流，I2为偏置电流信号与控制信号相减后经功...

【专利技术属性】
技术研发人员：张生光，张学宁，胡文颖，陈霞，
申请(专利权)人：中国航空发动机研究院，
类型：发明
国别省市：