转子自适应主动平衡算法及电磁平衡头单盘平衡试验

为了实现转子不停机平衡,研究了一种自适应主动平衡算法。基于单平面影响系数平衡方程,通过引入增益因子提高平衡迭代过程稳定性,并引入遗忘因子实现影响系数在线估计,构建了单平面在线自适应平衡算法的数学模型。为验证所提出的平衡算法的有效性,设计了一种含有永磁体的电磁圆环形主动平衡头,通过线圈电磁场与永磁体间的磁力作用驱动配重盘步进转动,依靠磁阻最小原理自锁。针对所设计的电磁平衡头,提出了一种单盘转动平衡策略,对平衡补偿量相位进行了校正。开展了不同不平衡量和转速下电主轴主动平衡试验,获得了平衡过程的时域波形、振幅下降率、平衡步数和配重盘终位置。试验结果表明:不平衡量为24.59g·cm∠180°时振幅降低42.65%,不平衡量为24.59g·cm∠285°时振幅降低37.8%;转速为2 400r·min~(-1)时振幅降低40%,转速为3 000r·min~(-1)时振幅降低60%。研究结果证明了所提出的平衡算法和装置是可行、有效的。     

一种电磁式动平衡头励磁线圈驱动电路

分析了电磁式动平衡头励磁线圈的工作特点,提出了一种"BUCK调压+H桥调相"复合式励磁线圈驱动电路。BUCK调压电路产生幅值可变电压,H桥调相电路在励磁线圈中产生间断的、方向交错的电流。调压和调相结合,满足励磁线圈初始电磁力大、电磁力方向交错变化的特殊要求。仿真及实验验证了驱动电路的有效性,该电路在实际的电磁式动平衡系统中得到了很好的应用,具有工作稳定、通用性强的特点。