巩 磊 杨 智 祝长生

主动电磁轴承-刚性转子系统加速响应的鲁棒性

巩 磊1杨 智2祝长生1

（1. 浙江大学电气工程学院 杭州 310027 2. 中国船舶重工集团第704研究所 上海 200031）

0 引言

主动电磁轴承（Active Magnetic Bearing, AMB）具有无摩擦、适合高速运行以及使用寿命长等优点，因此广泛应用于高速电机、涡轮分子泵、压缩机、飞轮储能等高速旋转机械[1-3]。在高速旋转机械中，旋转的转子是其核心。由于转子旋转过程中产生的振动会对整个系统产生严重影响，因此要尽最大可能地控制转子振动。对于AMB-刚性转子系统，转子的工作转速都会大于转子系统的一阶和二阶刚体临界转速，在刚体临界转速区转子会出现明显的振动，所以如何保证转子系统安全平稳地越过刚体临界转速就成为一个重点的研究内容。

传统轴承（滚动轴承及滑动轴承）支承的刚性转子系统在加速通过刚体临界转速区时，转子的最大振动随加速度的增大而减小[4]。王美令等分析了转子系统的不平衡瞬态响应，并得知加速过刚体临界转速区可有效降低瞬态响应的幅值[5]。白保东等通过有限元法计算了电磁屏蔽槽楔对高频电磁场的屏蔽效能以及轴承电流短路环的工作原理[6]，通过减小电流波动可抑制转子振动。为了减小刚性转子系统在刚体临界转速区的振动，R. Boris等研究了参数优化和相位控制方法[7]。J. Sena等研究了混合磁轴承鼓风机的刚性模态振动控制[8]。S. Wang等针对转子以恒定加速度通过临界转速时产生的最大振动幅值超过间隙引起摩擦的问题，采用相位调制的方法来控制临界加速度[9-10]。……