大氣隙混合磁懸浮軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模態(tài)分析與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸承工作環(huán)境惡劣，軸承的磨損現(xiàn)象尤為突出，采用兼顧了主動(dòng)磁懸浮軸承動(dòng)態(tài)性能好和被動(dòng)磁懸浮軸承磁密度高、體積小、無(wú)功耗的特點(diǎn)的大氣隙混合磁懸浮軸承取代機(jī)械軸承，是解決機(jī)械軸承磨損的最有效方法。
　　風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在運(yùn)行中既要承受溫度的極端變化，也要承載隨時(shí)變化的風(fēng)場(chǎng)風(fēng)速對(duì)葉輪及轉(zhuǎn)子系統(tǒng)帶來(lái)的變載荷，弄清楚轉(zhuǎn)子在某一容易受影響的頻率范圍內(nèi)，其在各種振源作用下的不平衡載荷的實(shí)際振動(dòng)情況對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)尤為重要。同時(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)

2、子系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)是產(chǎn)生的高質(zhì)量的穩(wěn)定電力且主要部件的運(yùn)行壽命達(dá)到20年的必要條件。因此風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的模態(tài)分析和實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行、零件壽命及故障診斷具有十分重要的意義。
　　首先，本文對(duì)大氣隙磁懸浮軸承進(jìn)行了定義，即當(dāng)磁懸浮軸承的氣隙長(zhǎng)度與定子內(nèi)徑比值k大于0.05時(shí)，該軸承即為大氣隙磁懸浮軸承。大氣隙混合磁懸浮軸承由于氣隙較大，普通的等效磁路法已不適用，這里采用基于漏磁導(dǎo)的等效磁路法法對(duì)大氣隙混合磁懸浮軸承的

3、支承特性進(jìn)行了研究，推導(dǎo)出了大氣隙混合磁懸浮軸承的剛度與阻尼，結(jié)合傳遞矩陣法，將轉(zhuǎn)子的葉輪部分進(jìn)行等效處理，建立了符合實(shí)際工況下的動(dòng)力學(xué)模型。
　　接著，采用有限元仿真法對(duì)大氣隙混合磁懸浮轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行了模態(tài)仿真分析。分別用大氣隙混合磁懸浮軸承-轉(zhuǎn)子模型和外套結(jié)構(gòu)附加質(zhì)量模型進(jìn)行
　　Workbench的模態(tài)仿真分析，并對(duì)兩種模型的自由模態(tài)、彈性約束和剛性約束三種狀態(tài)進(jìn)行了結(jié)果比較。同時(shí)，將大氣隙混合磁懸浮軸承-轉(zhuǎn)子-葉輪系統(tǒng)