Dynamics of the Flexible Rotor with an Additional Active Magnetic Bearing

• Autorzy: Kozanecka D.

Warianty tytułu

PL

Dynamika giętkiego wirnika z dodatkowym aktywnym łożyskiem magnetycznym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Search for new solutions of bearing systems in modern rotary machines that have to satisfy special performance demands has resulted in intereset in rotor active magnetic suspension systems. The application of active magnetic bearings (AMB) as a system of the shaft suspension gives supplementary, unparalleled in classical solutions, diagnostic capabilities. There are, however, also high requirements concerned with the control system of the shaft position. The overall goal of an AMB controller is to stabilise the plant and to reach the optimal technical performance. To achieve these goals, AMB systems have to be optimisied in an overall mechatronics design approach. This leads to a new concept for control systems and actuators. In rotor dynamics, the characteristics of bearings exert a decisive influence on modes of vibrations and critical frequencies of the rotating shaft. This paper presents an idea of programming a level of vibrations in the operating range of the rotating system of the flexible rotor (including critical speeds) by using an additional digitally controlled magnetic bearing. This cuases a qualitative change in the dynamic properties of the system. Some experimental investigations and numerical simulations of flexible rotor dynamics carried out on the test stand with an additional digitally controlled magnetic bearing are discussed. The experimental characteristic curves of the start-up and shut-down have confirmed possibilities of the programmable modeling of dynamics of the shaft line, and - in prospect - of the designed machine that includes a magnetic bearing.

PL

Poszukiwania nowych rozwiązań łożyskowania w konstrukcjach nowoczesnych maszyn wirnikowych, którym stawia się specjalne wymagania eksploatacyjne spowodowały zainteresowanie systemami aktywnego magnetycznego zawieszenia wirników. Zastosowanie aktywnego magnetycznego systemu podparcia wirnika maszyny daje nieporównywalne z klasycznym rozwiązaniem łożyskowania możliwości diagnostyczne. W dynamice wirników właściwości łożysk mają decydujący wpływ na postacie drgań oraz częstości krytyczne układu wirującego maszyny. W pracy przedstawiono koncepcję programowania poziomu drgań w zakresie pracy systemu wirującego giętkiego wirnika przy zastosowaniu dodatkowego, sterowanego cyfrowo łożyska magnetycznego. Stwarza to możliwość jakościowej zmiany właściwości dynamicznych systemu wirującego maszyny. Wykonane zostały obliczenia numeryczne, które zweryfikowano eksperymentalnie na stanowisku badawczym. Wyniki badań eksperymentalnych krzywych rozruchu i wybiegu systemu wirującego giętkiego wirnika potwierdziły możliwość programowego modelowania dynamiki lini wału, a w perspektywie projektowanej maszyny, która w swojej strukturze zawiera sterowane cyfrowo łożysko magnetyczne.

Słowa kluczowe

EN

flexible rotor; lateral vibrations; active magnetic bearing; actuator; digital control; numerical simulation

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Machine Dynamics Problems
• Rocznik: 2001
• Tom: Vol. 25, No. 2
• Strony: 39--48
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.

Twórcy

autor

Kozanecka D.

• Instytut Maszyn Przepływowych Politechnika Łódzka