[发明专利]磁轴承转子动平衡方法及装置

说明书

本申请公开了一种磁轴承转子动平衡方法及装置，其中，方法包括：确定第一平衡转速和第二平衡转速；分别获取转子运行于第一平衡转速和第二平衡转速时，转子在磁轴承力自由控制下的力自由影响系数阵，并分别建立影响系数阵关联的位移与残余不平衡量平衡方程；检测到第一平衡转速的影响系数阵和第二平衡转速的影响系数阵满足差异条件时，将获得的两个位移与残余不平衡量平衡方程相减得到新平衡方程，以得到控制磁轴承转子动平衡的转子残余不平衡量。该方法两个转速下的影响系数阵有较明显差异时，通过将两个转速下的位移与残余不平衡量平衡方程相减，获得新平衡方程，由此计算出真实的转子残余不平衡量，从而消除检测面偏移量对转子动平衡的干扰。

技术领域

本申请涉及磁轴承技术领域，特别涉及一种磁轴承转子动平衡方法及装置。

背景技术

主动磁轴承利用其定子磁铁产生的受控电磁力吸引铁磁性转子，实现转子的非接触支承。磁轴承工作时的一个独特优势是，它们可以对转子的同步振动进行特殊控制，即所谓不平衡控制。

然而，如果要通过同步位移振动测量进行转子本机平衡，需先将转子运行到某一转速，测量初始位移振动；然后添加试重，测量试重添加后位移同步振动幅值与相位的变化，结合影响系数法实现转子高精度平衡。并且，其需要借助同步采样技术搭建测试平台，获取转速同步数据，并提取位移同步振幅与相位；另外，转子未进行平衡时，难以直接将其运行到工作转速，则在升速过程中，往往需要进行不同转速下的多次平衡，工作效率很受影响，亟待提升。

申请内容

本申请提供一种磁轴承转子动平衡方法及装置，通过选定两个特定平衡转速，分别获取它们的“力自由”影响系数矩阵，结合这两个转速下的初始GNF力自由控制算法输出，能获取真实的转子残余不平衡量信息，消除检测面偏移对转子动平衡的影响，实现存在检测面偏移下的精密转子动平衡，解决了“力自由影响系数法”动平衡效果受径向位移检测面偏移影响，难以进行精确转子动平衡的问题。

本申请第一方面实施例提供一种磁轴承转子动平衡方法，包括以下步骤：

确定第一平衡转速和第二平衡转速；

分别获取转子运行于所述第一平衡转速和所述第二平衡时，转子在磁轴承力自由控制下的力自由影响系数阵，并分别建立所述影响系数阵关联的位移与残余不平衡量平衡方程；以及

检测到所述第一平衡转速的影响系数阵和所述第二平衡转速的影响系数阵满足差异条件时，由所述第一平衡转速的位移与残余不平衡量平衡方程和所述第二平衡转速的位移与残余不平衡量平衡方程相减得到新平衡方程，以得到控制磁轴承转子动平衡的转子残余不平衡量。

可选地，所述差异条件为与转子临界转速的接近程度不相同。

可选地，上述的磁轴承转子动平衡方法，还包括：

根据所述转子残余不平衡量并基于预设的磁轴承的力自由不平衡控制策略对磁轴承进行同步控制，使其转子绕其质量中心旋转。

可选地，转子同步位移的值与所述残余不平衡量呈正比关系。

可选地，上述的磁轴承转子动平衡方法，还包括：

在所述转子绕惯性主轴旋转后，计算转子位移同步振动幅值与相位；

测量试重添加后位移同步振动幅值与相位的变化值，以进行平衡控制。

本申请第二方面实施例提供一种磁轴承转子动平衡装置，包括：

确定模块，用于确定第一平衡转速和第二平衡转速；

建立模块，用于分别获取转子运行于所述第一平衡转速和所述第二平衡转速时，转子在磁轴承力自由控制下的力自由影响系数阵，并分别建立所述影响系数阵关联的位移与残余不平衡量平衡方程；以及