[發明專利]基于磁軸承力自由影響系數法的動平衡方法及裝置

有效

• 申請號: 202010734271.5
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN112033604B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 張剴;徐旸
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01M1/28
• 分類號: G01M1/28;G06F17/13;G06F17/16
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 徐章偉

本申請公開了一種基于磁軸承力自由影響系數法的轉子動平衡方法及裝置，其中，方法包括：確定轉子平衡轉速；對磁軸承進行力自由同步控制，使其轉子繞其質量中心旋轉；然后獲取轉子在平衡轉速運行時磁軸承力自由控制算法的穩態輸出量；由此，當在轉子平衡面施加試重時，算法輸出量會隨試重發生線性變化，由初始輸出量與試重后的輸出量，計算出轉子平衡面試重對力自由算法輸出量的影響系數陣，然后可根據力自由影響系數陣計算出轉子不平衡等效到平衡面處的殘余不平衡量，從而據此實現高精度的轉子本機動平衡。

技術領域

本申請涉及磁軸承技術領域，特別涉及一種基于磁軸承力自由影響系數法的動平衡方法及裝置。

背景技術

主動磁軸承利用其定子磁鐵產生的受控電磁力吸引鐵磁性轉子，實現轉子的非接觸支承。磁軸承工作時的一個獨特優勢是，它們可以對轉子的同步振動進行特殊控制，即所謂不平衡控制。

然而，如果要通過同步位移振動測量進行轉子本機動平衡，需先將轉子運行到某一轉速，測量初始位移振動；然后添加試重，測量試重添加后位移同步振動幅值與相位的變化，結合影響系數法實現轉子高精度平衡。并且，其需要借助同步采樣技術搭建測試平臺，獲取轉速同步數據，并提取位移同步振幅與相位；另外，轉子未進行平衡時，難以直接將其運行到工作轉速，則在升速過程中，往往需要進行不同轉速下的多次平衡，工作效率很受影響，亟待提升。

申請內容

本申請提供一種基于磁軸承力自由影響系數法的動平衡方法及裝置，通過對磁軸承進行力自由同步控制，使其轉子繞其質量中心旋轉；然后獲取轉子在平衡轉速運行時磁軸承力自由控制算法的穩態輸出量；由此，當在轉子平衡面施加試重時，算法輸出量會隨試重發生線性變化，由初始輸出量與試重后的輸出量，計算出轉子平衡面試重對力自由算法輸出量的影響系數陣，然后可根據影響系數陣計算出轉子不平衡等效到平衡面處的殘余不平衡量，從而據此實現高精度的轉子本機動平衡。

本申請第一方面實施例提供一種基于磁軸承力自由影響系數法的動平衡方法，包括以下步驟：

確定轉子平衡轉速；

獲取所述轉子在平衡轉速運行時，磁軸承力自由控制算法的穩態輸出量；并獲取添加預設試重后的算法輸出量；根據所述穩態輸出量與所述試重后的算法輸出量，計算出轉子平衡面試重對力自由算法輸出量的影響系數陣以及

根據所述影響系數陣計算磁軸承轉子動平衡的轉子殘余不平衡量。

可選地，上述的基于磁軸承力自由影響系數法的動平衡方法，還包括：基于預設的磁軸承的力自由不平衡控制策略對存在殘余不平衡量的轉子進行磁軸承同步控制，使其轉子繞其質量中心旋轉；其中，轉子同步位移的值與所述殘余不平衡量呈正比關系。

可選地，GNF算法執行時，所述影響系數陣為：