1、磁力轴承导致低频率刚体移动和摆动模态变化。磁力轴承刚度对转子固有频率有很大影响，通过改变磁力轴承刚度和阻尼来调整转子系统临界转速，同时改变可控参数使转子弯曲模态在工作速度范围之外，从而防止共振。附录,.,.,.,临界转速计算和转子系统摸态分析.临界转速计算和模态附录.基于有限元法计算磁力轴承刚度和临界转速常用三维有限元法建立高速电机磁力轴承系统固有频率和振动模态模型，并且通过激振实验定义轴承刚度，用有限元法计算高速永磁电机测试结果临界转速。研究表明，引入了三种在安全转速范围内低频率振动模态。介绍对于高速电机，转子速度般大约为，有甚至超过，定子绕组电流和铁心中磁通高频率，般在以上。设计台高速电机与设计台低速低频率电机有很大。
2、常必要，通过护套给永磁体表面预紧力来减小永磁体拉力，高速电机转子结构如图所示。正如图所显示，在有限元模型中，轴承被建成弹簧，径向和轴向弹簧用来支撑转子轴，转子材料特性在表格中加以说明。.三维有限元分析磁轴承刚度磁力轴承刚度对磁力轴承系统临界转速预测准确性有很大影响。然而，准确地说明磁力轴承刚度影响因素是困难，因为轴承特性是非线性。本文用迭代法，通过改变有限元模型中刚度值，使有限元计算固有频率收敛于实验值来确定磁力轴承刚度。通过对磁力轴承系统悬浮特性分析，用激振实验可获得固有频率，图对激振实验结果作了简要说明。在静止状态下，电机产生不同频率正弦激振信号，激振信号使磁力轴承电磁场产生作用在转子上不同频率激振力。激振信号不够强是不会。
3、但对刚体摆动模态影响很小，为了防止转子弯曲变形，轴轴伸保持在。刚体转子对高速电机磁力轴承是非常适合。对于刚体转子，磁力轴承实现动态控制是很容易，并且转子具有良好稳定性。再者，刚体转子动平衡实现是很容易，因为刚体转子弯曲变形非常小。当工作速度大于刚体振动模态临界转速时，它应满足这个条件，防止产生共振。附录.基于有限元法计算磁力轴承的刚度和临界转速常用三维有限元法建立高速电机磁力轴承系统的固有频率和振动模态模型，并且通过激振实验定义轴承刚度，用有限元法计算高速永磁电机测试结果的临界转速。研究表明，引入了三种在安全转速范围内低频率的振动模态。介绍对于高速电机，转子速度般大约为，有的甚至超过，定子绕组电流和铁心中磁通的高频率，般在以上。
4、案，必须通过调节临界转速来使得工作速度远不等于临界转速。研究磁轴承固有频率模态刚度阻尼之间关系是非常必要。图表示了磁力轴承系统振动模态，如图所示，若考虑轴向刚度，与没有安装轴承转子相比，新附加变化模态是种刚体移动模态图和中，若考虑径向刚度，新变化模态是种刚体摆动模态，这种状态包括两个在方向阶模态在图和中，正交弯曲模态是相应二阶模态和三阶模态组合图显示是扭转模态，可以看出，方向自由度影响阶到三阶临界转速。磁轴承刚度和可控参数决定临界转速值，转子结构影响是非常小。因此，通过调整可控参数来改变磁轴承刚度和阻尼，从而避免共振。.刚度影响当转子结构固定，改变轴承刚度，对临界转速影响如图所示。轴承刚度越小，它对固有频率影响就越小，随着轴承。
5、。.刚度影响当转子结构固定，改变轴承刚度，对临界转速影响如图所示。轴承刚度越小，它对固有频率影响就越小，随着轴承刚度增加，固有频率对于刚体摆动模态，刚度影响是非常明显，然而，刚度对弯曲模态影响很小。当轴承刚度足够大且超过时，弯曲模态固有频率影响就变得非常显著，如果轴承刚度达到定值，增加轴承刚度是没有意义，因为固有频率不再增加，在这种情况下，通过改变转子结构和材料来改变固有频率。.结构参数影响对于磁力轴承系统来讲，当转子速度低于弯曲模态临界转速时，转子是刚体转子如果转子速度高于弯曲模态临界转速时转子运动状态将会变得复杂，转子结构成为影响弯曲模态临界转速主要因素。结构决定因素如轴直径有效长度和轴伸对固有频率有很大影响，为了使转子弯。
6、响到转子悬浮状态，只有激振频率接近于转子固有频率，才能获得较大幅度位移信号。基于以上原理，能测得和固有频率。有关高速永磁电机磁力轴承系统机振实验见图，图显示了做高速电机实验设备。表Ⅱ对有限元分析法计算转子固有频率和用实验获得振动频率做了对比。图显示了转子转动不同幅度，从图可以看出，转动转子低频临界转速与实验所得结果致。从表格可以看出，用有限元分析法计算得出固有频率比实验所得结果小，原因是转子涡动产生影响在计算时没有被考虑。运动转子产生同步正向进动，与之相应回转运动质量是负向，这将会间接地减少质量，并且增加转子系统刚度。临界转速计算和转子系统摸态分析.临界转速计算和模态分析临界转速计算是设计转子系统项重要内容。为了获得可靠设计方。
7、同，分析轴承系统稳定性和计算临界转速是特别重要。如果工作转速接近临界转速，转子将会产生严重振动，尤其是对于高速旋转永磁电机，因为它允许抗拉强度较低。磁力轴承刚度和阻尼对高速电机临界转速有很大影响。计算临界转速方法通常有两种传递矩阵法和有限元分析法。与传递矩阵法相比，有限元分析法优点是简明通用并且省时。种基于有限元分析法简洁实用方法用来计算临界转速，研究运行磁力轴承非线性特性。用二维有限元分析建模来计算磁力轴承系统临界转速，用三维有限元分析建模来计算电磁转子固有频率。本文用三维有限元分析法结合实验法来研究高速电机固有频率和磁力轴承系统模态以及确定轴承刚度。建立有限元分析模型，是用来预测高阶模态临界转速和对计算不平衡反应提供基础。。
8、磁力轴承结构分析对于高速电机，通过磁力轴承运动能使转子悬浮起来。般情况下，磁力轴承转动产生径向力在不同状态下被控制。有关磁力轴承转动单自由度控制系统内容如图所示。般情况下，运动磁力轴承磁力与转子位移之间关系是非线性。然而，如果转子位置变化限制在个很小范围内话，运动磁力轴承磁力将作为转子位移个线性因素被考虑。有限元分析法研究表明，对于磁力轴承来说，每对磁线圈几乎都是相互独立。磁力轴承产生磁力在方向并不是成对，因此，需对方向径向力单独进行控制。用矩阵表示磁力计算公式如下位置。
9、.临界转速计算和转子系统摸态分析.临界转速计算和模态分析临界转速计算是设计转子系统项重要内容。为了获得可靠设计方案，必须通过调节临界转速来使得工作速度远不等于临界转速。研究磁轴承固有频率模态刚度阻尼之间关系是非常必要。图表示了磁力轴承系统振动模态，如图所示，若考虑轴向刚度，与没有安装轴承转子相比，新附加变化模态是种刚体移动模态图和中，若考虑径向刚度，新变化模态是种刚体摆动模态，这种状态包括两个在方向阶模态在图和中，正交弯曲模态是相应二阶模态和三阶模态组合图显示是扭转模态，可以看出，方向自由度影响阶到三阶临界转速。磁轴承刚度和可控参数决定临界转速值，转子结构影响是非常小。因此，通过调整可控参数来改变磁轴承刚度和阻尼，从而避免共振。
10、模态转速超出工作速度范围，轴应该做得短而粗。轴延伸度对转子状态影响从图可以看出，轴延伸度对弯曲模态影响比较明显，但对刚体摆动模态影响很小，为了防止转子弯曲变形，轴轴伸保持在。刚体转子对高速电机磁力轴承是非常适合。对于刚体转子，磁力轴承实现动态控制是很容易，并且转子具有良好稳定性。再者，刚体转子动平衡实现是很容易，因为刚体转子弯曲变形非常小。当工作速度大于刚体振动模态临界转速时，它应满足这个条件，防止产生共振。.对于转速为电机，用有限元分析法便可求出磁力轴承系统固有频率和临界转速，从表可以得出，低频率刚体振动模态临界转速在安全速度范围内。结论用有限元分析法结合实验测量来计算高速电机磁力轴承系统固有频率和变化模态。研究表明，。
11、度增加，固有频率对于刚体摆动模态，刚度影响是非常明显，然而，刚度对弯曲模态影响很小。当轴承刚度足够大且超过时，弯曲模态固有频率影响就变得非常显著，如果轴承刚度达到定值，增加轴承刚度是没有意义，因为固有频率不再增加，在这种情况下，通过改变转子结构和材料来改变固有频率。.结构参数影响对于磁力轴承系统来讲，当转子速度低于弯曲模态临界转速时，转子是刚体转子如果转子速度高于弯曲模态临界转速时转子运动状态将会变得复杂，转子结构成为影响弯曲模态临界转速主要因素。结构决定因素如轴直径有效长度和轴伸对固有频率有很大影响，为了使转子弯曲模态转速超出工作速度范围，轴应该做得短而粗。轴延伸度对转子状态影响从图可以看出，轴延伸度对弯曲模态影响比较明显，。
12、化系数当前系数磁导率每个定子齿旋转圈数空气间隙平均长度气隙,当前可控旋浮转动参数磁力轴承刚度被定义为磁力增量取决于转子位移单位变化量，磁力轴承阻尼被定义为磁力增量取决于转子速度单位变化量。磁力轴承刚度和阻尼计算公式为从两式可以看出，当磁力轴承结构参数给定，磁力轴承刚度和阻尼主要取决于控制系统，控制方式将决定磁力轴承特性。轴承系统三维有限元分析模型.轴承三维有限元模型永磁转子特别适合于高速电机，因为它结构简单高密度高效率。这种材料具有优良磁性，常用作永磁材料。然而，这种材料抗拉强度与其他永磁材料样，只有，比抗压强度减少了。因此，用种无磁合金护套保护永磁体是非。
参考资料：
（外文翻译）基于有限元法计算磁力轴承的刚度和临界转速（外文+译文）