永磁同步电主轴机电耦联转子动力学分析

作者：吴磊; 于慎波; 于言明; 窦汝桐; 翟凤晨

来源：组合机床与自动化加工技术, 2021, (11): 10-14.

DOI：10.13462/j.cnki.mmtamt.2021.11.003

• 双重步QR法
• 临界转速
• 动态偏心
• 不平衡磁拉力
• 稳定性裕度

对永磁同步电主轴动力学特性进行分析,为提高转子系统的平稳运转提供理论依据。以9.5 kW永磁同步电主轴为例,采用加时间因子t的方法构建转子传递矩阵,利用双重步QR法求解临界转速,解决了根的溢出问题,并与有限元计算结果对照,误差均小于3.2%,验证了解析法的有效性。计算对数衰减率曲线,分析转子系统稳定性,得出三阶反向涡动最易引起转子系统失稳。考虑转子动态偏心工况,将转子表面划分为多个子区域,利用Ansoft提取各区域偏心气隙磁密并求取各区域不平衡磁拉力进行叠加,发现不平衡磁拉力随着偏心距增大而增加。进行机电耦合后,分析出不平衡磁拉力使一阶临界转速降低,几乎不影响二阶临界转速。

• 单位
  沈阳工业大学; 中国邮政集团公司