冗余徑向磁力軸承線圈失效補償研究.pdf

1、主動磁力軸承是一種新型非接觸式軸承，隨著其應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，提高主動磁力軸承可靠性的冗余重構(gòu)成了研究熱點，這也是磁力軸承應(yīng)用于航空發(fā)動機等具有高可靠性要求的裝備的關(guān)鍵。
　　本文以弱耦合徑向磁力軸承為對象，研究了其線圈失效補償策略。
　　首先根據(jù)弱耦合徑向磁力軸承的工作原理，分析線圈可能的失效形式；采用力平衡補償方法實現(xiàn)磁力軸承的冗余重構(gòu)，求得不同失效形式下各磁極線圈電流分配的通式；并得出12極弱耦合徑向磁力軸承最多允許8

2、極線圈同時失效。
　　其次，運用MATLAB中的Simulink模塊仿真分析弱耦合徑向磁力軸承的基本磁極對單元線圈失效補償策略，包括補償方法、補償時機、補償電流等重構(gòu)參數(shù)和線圈匝數(shù)等結(jié)構(gòu)參數(shù)對冗余重構(gòu)過程的影響。在研究最優(yōu)補償電流的基礎(chǔ)上，根據(jù)磁力軸承系統(tǒng)的實際情況提出了便于實時控制的定值電流補償方法，并且給出了兼顧不同補償時間的電流補償值；從冗余重構(gòu)后轉(zhuǎn)子動態(tài)特性出發(fā)，在冗余磁力軸承磁極鐵芯飽和裕量和線圈電流裕量保持不變情況下，

3、提出了線圈匝數(shù)不同時的電流補償原則和電流補償值的取值方法。
　　然后基于力平衡補償方法，運用 Simulink模塊仿真分析線圈在兩種基本失效形式下整個弱耦合徑向磁力軸承的冗余重構(gòu)過程。
　　最后，在冗余徑向磁力軸承實驗裝置上進行了線圈第一類失效補償?shù)娜哂嘀貥?gòu)實驗，實驗驗證了力平衡補償方法的可行性。同時對補償時機、補償電流、線圈匝數(shù)等參數(shù)對冗余重構(gòu)過程中轉(zhuǎn)子的超調(diào)量和調(diào)節(jié)時間的影響進行了實驗研究，實驗結(jié)果與仿真結(jié)果有較好的一致