Analiza dynamiki zespołu wirującego z łożyskiem magnetycznym sterowanym cyfrowo

• Autorzy: Kozanecka D.

Warianty tytułu

EN

Dynamic analysis of the rotating system with digital controlled magnetic bearing

• Konferencja: Inżynieria Łożyskowania'99. 4 Krajowa Konferencja Naukowo-Techniczna ; 19-21.05.1999 ; Gdańsk, Polska
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W budowie maszyn wirnikowych obserwuje się tendencje do budowy wirników podkrytycznych, które wiążą się z utrzymaniem niskiego poziomu drgań w całym zakresie pracy (rozruch, prędkość nominalna, wybieg). Ten sam cel można osiągnąć poprzez zastosowanie układu nadkrytycznego z dodatkowym łożyskiem magnetycznym, którego zmienna charakterystyka może być wykorzystana do bezpiecznego przekraczania częstości krytycznych układu wirnik-łożysk-fundament przy niskiej amplitudzie drgań. W pracy zaprezentowano opracowaną w IMP PŁ koncepcję sterowanego cyfrowo dodatkowego łożyska magnetycznego zastosowanego w modelowym układzie wirującym i załączanego przed osiągnięciem częstości obrotów odpowiadającej częstości krytycznej drgań giętnych. Powoduje to jakościową zmianę jego własności dynamicznych i pozwala na bezpieczne osiągnięcie nominalnych obrotów bez niebezpiecznych efektów związanych z przekraczaniem częstości krytycznej wirnika giętkiego.

EN

In rotating machines a tendency to design subcritical rotors is observed because of a low level of vibrations in their whole operating range. This aim can also be achieved by using supercritical rotors with auxiliary magnetic bearings. Their adjustable characteristics may be used to exceed safely the critical frequency of the rotor - bearings system with low amplitude of vibrations. The momentary operation of an auxiliary magnetic bearing in the rotating system before achieving a high level of the amplitude, which corresponds to the critical frequency of lateral vibrations, causes a qualitative change in dynamic properties of the system. It also allows reaching the nominal revolutions of the machine without dangerous effects connected with exceeding the critical frequencies of the flexble rotor. The aim of this paper is to present an idea of maintaining a low level of vibrations in the whole range of the operating system including a supercritical rotor by using an auxiliary active magnetic bearing where the anticipated biggest dynamic deflection of the rotor occurs. Application of the magnetic bearings as a system of the shaft suspensions gives supplementary unparalleled in classic solution, diagnostic capabilities. Active magnetic bearing consist of a mechanical structure, electromagnetic coils, various sensors and a controller. This bearing requires control based on feedback of the position of the suspended object. Since several years in the Institute of Turbomachinery of the Technical University of Łódź, research of active magnetic bearing technology carried out, including work in analog controllers, digital controllers and algorithms, power amplifiers and magnetic bearing-rotor system dynamics. The design of a magnetic bearing controller is a significant challenge for several reasons. High­speed rotors require high bandwidth control systems, and the problems involved with tuning these systems require flexible control systems. In this paper the basic idea of digital control for auxiliary active magnetic bearing that causes a qualitative change in dynamic properties of the rotating system, elaborated in the Institute of Turbomachinery of the Technical University of Łódź with processor SAB80C167LM is presented.

Słowa kluczowe

PL

aktywne łożysko magnetyczne; sterowanie cyfrowe; drgania giętne; częstość krytyczna

EN

active magnetic bearing; digital control; transverse vibrations; critical frequency

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 1999
• Tom: nr 2
• Strony: 65--74
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz.

Twórcy

autor

Kozanecka D.

• Instytut Maszyn Przepływowych, Politechnika Łódzka