磁悬浮冷压缩机转子的动力学分析和试验研究

作者：张舒月; 李青; 伍继浩^*

来源：湖南大学学报(自然科学版), 2021, 48(10): 57-66.

DOI：10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2021.10.007

• 有限元方法
• 主动式磁悬浮轴承
• PID控制
• 不平衡响应
• 临界转速

磁悬浮冷压缩机是大型超流氦制冷系统的关键部件.针对某磁悬浮冷压缩机转子系统,通过构建基于铁木辛柯梁理论的转子有限元模型,以及将电控硬件的作用定义为等效刚度和等效阻尼,组建了闭环系统中磁悬浮转子的完整模型,并完成了临界转速和不平衡响应的仿真计算.仿真和实验测得冷压缩机转子在相同PID控制器作用下的刚体临界转速分别为27Hz和28 Hz,前两阶弯曲临界转速的百分比误差均不超过2%.控制器的关键参数在一定范围内变化时,通过不平衡响应仿真计算和50 000 rpm范围内的升速实验这两种方法得到的转子动力学特性较为相符.这验证了所提出的建模和动力学计算方法的可靠性和准确性,研究成果对冷压缩机转子的结构设计以及控制器调试具有重要参考意义.

• 出版日期2021
• 单位中国科学院理化技术研究所; 华中科技大学