电磁轴承支承的透平膨胀机转子系统模态分析.pdfVIP

学兔兔 第 46卷第 19期 机 械 工 程 学 报 v01．46 NO．19 2010年 10月 JOURNALOF MECH NICALA ENGINEERING Oct． 20 l DoI：l0．3901，JM E．2010．19．086 电磁轴承支承 的透平膨 胀机转子 系统模 态分析木 万金贵 汪希平 2 李文鹏 2 田 丰 2 钱 婧 2 贾东方 2 (1．上海 第 二工业 大学 实验实 训 中心 上 海 201209； 2．上海 大 学机械 工程 与 自动化学 院 上海 200072) 摘要 ：针对 电磁轴承支承的高速 透平膨胀机转 子系统 ，利用 ANSYS软件建 立详细 的三维 实体模型 ，并采用适 当方法 生成合 理的有限元模型，对电磁轴承在转子系统 中的模拟和 作用进行探索 。使用一组实测的控制器参数，结合 电磁轴承系统 的实际 结构和刚度 阻尼 的计算方法 ，计算 电磁轴承 的刚度 阻尼系数 。并以此 为输入参数 ，经 ANSYS模态 分析得到 该转子系统 的前 8阶临界转速和模态振型。其中前 6阶临界转速远低 于系统工作转速 ，对应为系统的扭转、轴 向平动或刚体摆动振动模态 ； 后 2阶临界转速接近系统工作转速，对应一阶弯曲振动模态 。计算结果表 明，系统在现有 结构及参 数条件下 不能按预定 的工 作转速稳 定运转 ，需要 改进设计 。由计算结果分析知道 ，轴 向电磁轴承对转子系统动力特 性有 一定影响，某 些情况下不 能忽 视。理论计算结果与试验情况基本吻合，可 为该转子系统设计提供理论依据 。此研究思路与方 法可作为同类 系统动力特性研 究的一种参考 。 关键 词：转子 电磁轴承 模态分析 临界转速 振型 中图分类号 ：TH113．1 M odalAnalysis ofTurbo Expander Rotor Supported by Active M agne