Применимость нелинейных аналитических моделей для описания динамики роторов в магнитных подшипниках

Abstract

Предложена аналитическая модель для описания динамики жестких роторов в магнитных подшипниках. Она учитывает нелинейную взаимосвязь механических и электромагнитных процессов в системе. Достоверность модели подтверждена сопоставлением расчетных и экспериментальных данных. Проведены численные исследования для одного из возможных вариантов комбинированного магнитного подвеса роторов турбодетандеров. Оценка результатов позволила выявить недостатки линеаризованных и сделать вывод о целесообразности применения нелинейных моделей для адекватного описания динамики таких систем.

The analytical model for describing the dynamics of rigid rotors on magnetic bearings is introduced. It takes into account the nonlinear relationship of mechanical and electromagnetic processes in the system. The reliability of the model is confirmed by experimental data. The numerical researches for one possible variant of turbo-expanders magnetic suspension rotor are carried out. Estimated results revealed shortcomings of the linearized models. Based on this conclusion the need of using nonlinear models for adequate description of the dynamics of such systems is proved.