[发明专利]一种降低旋转机械多阶线谱振动的控制装置及控制方法

权利要求书

1.一种降低旋转机械多阶线谱振动的控制装置，其特征在于：所述控制装置包括多个磁钢以及多个电磁铁，在动力设备转子各轮盘外缘安装磁钢，在动力设备壳体(2)内各转子轮盘外缘磁钢(4)对应处套装一个电磁铁，每个电磁铁与对应的一个功率放大器(10)输出端相连，各个功率放大器(10)输入端同时与励磁电流控制器(11)输出端相连接，励磁电流控制器(11)输入端与布置在转子驱动端的转速传感器(13)及转子轴承支承处的数个振动传感器(12)相连接。

2.如权利要求1所述的一种降低旋转机械多阶线谱振动的控制装置，其特征在于：每个电磁铁由励磁线圈(3)和套在励磁线圈(3)上的定位圈(8)组成，每个电磁铁安装在对应的一对挡圈(7)之间，每对挡圈(7)装配在设备壳体(2)的内壁上，定位圈(8)通过连接件固定在壳体(2)的内壁上；励磁电流控制器(11)产生的信号经由功率放大器(10)放大后传递至电磁铁中的励磁线圈(3)内。

3.如权利要求1或2所述的一种降低旋转机械多阶线谱振动的控制装置，其特征在于：每个励磁线圈(3)由多组励磁线圈单元(3-1)并联而成；每组励磁线圈单元(3-1)可同时输入多个控制信号，通过控制各组励磁线圈单元(3-1)的电流来分别对转子磁钢(4)不同部位施以不同的径向力。

4.如权利要求3所述的一种降低旋转机械多阶线谱振动的控制装置，其特征在于：每个励磁线圈(3)由四组励磁线圈单元(3-1)并联而成，四组励磁线圈单元(3-1)呈圆环将布设在转子磁钢(4)外表面上，每组励磁线圈单元(3-1)包括三个弧形电磁铁块和一根缠绕在三个弧形电磁铁块的导线，四组励磁线圈单元中的十二个弧形电磁铁块分别定义为弧形电磁铁块A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L，十二个弧形电磁铁块A至L的位置与时钟1点至12点的位置一一对应；弧形电磁铁块K、L、A为一组位于转子磁钢(4)上方，弧形电磁铁块E、F、G为一组位于转子磁钢(4)下方，弧形电磁铁块H、I、J为一组位于转子磁钢(4)左方，弧形电磁铁块B、C、D为一组位于转子磁钢(4)右方，每组励磁线圈单元中的三个弧形电磁铁块与转子磁钢接触端的极性均为S-N-S以保证相对的方向磁极相同且均产生吸力；通过励磁电流控制器(11)分别控制四组励磁线圈单元(3-1)中的四个导线中的电流大小以实现对转子磁钢不部位径向力的调整。

5.如权利要求1所述的一种降低旋转机械多阶线谱振动的控制装置，其特征在于：振动传感器(12)在每个轴承支承处垂直交叉布置，测试转子振动幅值和相位，转速传感器(13)布置在动力设备驱动端处测试转子转速。

6.一种降低旋转机械多阶线谱振动的控制方法，其特征在于：所述控制方法的实现过程为：

转速传感器(13)采集动力设备的脉冲电压信号输入至励磁电流控制器(11)中，并与励磁电流控制器(11)内设定的滞回电压进行比较，升压区以高电平作为转速触发时间起点，降压区以低电平作为转速触发时间终点，记录单位时间内的转速脉冲数作为输入频率；

振动传感器(12)采集动力设备的振动信号输入至励磁电流控制器(11)中，在励磁电流控制器11中计算动力设备运行过程中各阶线谱的幅值和相位；

励磁电流控制器(11)以输入频率作为输出信号的基频，以转速触发时间起点作为励磁电流控制器(11)输出信号的零相位点，根据输入各阶线谱的幅值和相位，在励磁电流控制器(11)内产生同频率、反相位、同幅值的励磁信号，经DA转换后由功率放大器(10)传递至电磁铁中的励磁线圈(3)内，使之产生同频率、反相位、同幅值的激励力作用在转轴(5)上，降低动力设备的低频线谱。

7.如权利要求6所述的一种降低旋转机械多阶线谱振动的控制方法，其特征在于：励磁电流控制器(11)可同时产生多个频率、幅值、相位的励磁信号，并可将不同频率、幅值、相位的励磁信号矢量叠加输入至电磁铁中的励磁线圈(3)内。