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摘要:磁力轴承在转子系统的稳定性分析中的应用越来越广泛,因此保证磁力轴承特性分析准确极为重要.为了达到承载力要求,利用Maxwell软件对磁力轴承的定子外径和磁极宽度等进行了优化分析,从而设计出符合要求的结构.并利用Maxwell软件计算出该磁力轴承在通电状态时产生的损耗,通过和Workbench联合,进行磁-热耦合分析,深入地研究磁力轴承温度场分布情况,从而为该重载磁力轴承的应用提供理论基础.也对设计的重载磁力轴承进行电磁力标定实验和温升实验分析,为后续研究提供参考....
摘要:为了监测预警叶片失稳颤振,防止因叶片颤振导致的事故发生,研究并设计出基于电磁激振力的叶片失稳颤振现象模拟装置.运用ANSYS进行电磁场分析,并以得到的最大电磁激振力为优化目标对该结构进行优化;然后通过分析叶片经过单组磁极时的激振力变化过程,对叶片进行模态和谐响应分析模拟.研究结果表明,本文所设计的激励装置可以控制产生不同的电磁激振力,从而能较好地模拟叶片的失稳颤振过程....
摘要:动叶角度调节是提高风机效率的有效手段,但其对叶片的动应力有重要的影响,若调节不当,将会危及风机的安全运行.本文研究了某大型矿井用动叶可调轴流风机叶片在不同动叶角度下,叶片所受气流激振力特性,以及在气流激振作用下叶片的动应力.结果表明随着动叶角度增加,叶片所受气流激振力不断增大,叶片所受动应力以及振动响应值不断增加,在叶片排气侧70%叶高处出现明显的高应力区域.大角度下叶片动应力为小角度下的47倍,叶片振动幅值剧烈增加,长期在大角度下运行会导致叶片出现高周疲劳破坏.计算所得高应力区域与实际叶片破坏位置一致.因此,动调叶片在设计过程中需考虑动叶角度对叶片强度及寿命的影响,采用叶片动态监测是确保叶片可靠安全高效运行的重要保障....
[专利] 发明专利 CN201711300715.9
北京化工大学 2018-05-15
摘要:本发明公开了一种离心压缩机轴位移故障自愈调控装置,包括推力滑动轴承、电磁推力轴承、推力滚动轴承、轴、止推盘和控制组件。控制组件由温度传感器、轴位移传感器、电流传感器、功率放大器和控制器组成。通过推力滑动轴承与电磁推力轴承的配合使用,以推力滑动轴承轴瓦温度和转子轴位移为主要监控值,反馈采集信号给电磁推力轴承改变线圈电流,用来控制电磁力的大小。电磁推力轴承向止推盘提供吸力,推力滑动轴承向止推盘提供斥力,两者共同抵消作用在推力滑动轴承上的轴向载荷,减小轴瓦温度。本发明能够增加推力轴承的承载能力,提高其使用寿命,降低功耗,同时可智能调控轴位移。
[硕士论文] 节凤丽
动力工程及工程热物理 北京化工大学 2018(学位年度)
摘要:离心压缩机作为现代工业机械中必不可少的旋转设备,如因频繁出现不可预测故障而导致生产停车,这势必会对工业生产造成极大的经济损失。研究发现绝大多数故障是由于转子失稳导致的,为了降低该原因导致的故障率,可对转子进行实时监控,对失稳情况及时发现并进行有效调节。电磁控制器可以通过对通电电流进行控制,实现承载力大小和方向的可控性。利用电磁控制器可以有效降低因故障而被迫停车的发生率。
  本文对电磁控制器进行设计并将其应用于监测控制过程中,主要研究了以下内容:
  (1)为满足试验测试过程中对轴承加载的要求,在实验台结构设计中,采用电磁控制器对转子进行加载。设计了大体积径向电磁控制器,以提供超10000N的承载力。对该结构的定子磁轭厚度及副磁极宽度进行了优化,并且保证较小的结构体积。同时也对优化后的结构进行了磁场-温度场耦合分析,得出各部件温度场分布情况。搭建试验台,将仿真结果与实验测定数据进行了对比分析,结果基本一致。
  (2)为了对离心压缩机轴向位移进行故障自愈分析,设计了可应用于轴向调控的轴向电磁控制器,对该结构的定子磁极宽度、不同间隙和电流的工况进行优化分析,设计出可以承担原先副推力滑动轴承的作用的轴向电磁控制器。该装置可通过温度传感器将滑动轴承轴瓦温度监控情况反馈给轴向控制器,使其对线圈电流进行调节,以改变电磁力大小,从而达到调节轴瓦温度以及轴向位移的目的。
  (3)对永磁偏置控制器进行了设计仿真分析,通过加入永磁体结构可以为其提供偏置磁场,而电磁结构可以通过调整电流,进而改变转子和定子间隙中的磁通密度大小,最终达到保证转子平衡的效果。该结构相对于电磁结构的优势在于可以在一定程度上减小结构体积,并且可以减小对功率放大器的使用数量,进而可以降低加工和使用成本。
  (4)在发动机或风机等转子叶片中对叶片失稳颤振进行监测预警是防止颤振导致事故的主要手段,开发了基于电磁力的叶片失稳颤振现象模拟实验装置。运用ANSYS以最大电磁力目标对结构进行优化,并利用Maxwell分析在单组磁极的磁场作用下,研究叶片经过该组磁极的激振力变化过程,在此基础上,分别对叶片进行模态分析和谐响应分析。最后对搭建的试验台进行初步实验,证明该试验台足以进行振动测试分析。
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