RU1771041C - Электрическа машина - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электрическим машинам малошумного исполнени  Цель - повышение эффективности снижени  вибраций Электрическа  машина содержит корпус 1, магнитные подшипники 2 и систему управлени  магнитным подвесом ротора 5, включающую формирователь компенсирующего сигнала 6. Благодар  тому что магнитные подшипники размещены в корпусе симметрично относительно поперечной оси машины 7 на определенном рас- сто нии, повышаетс  эффективность снижени  вибраций магнитным подвесом за счет исключени  искажени  компенсирующего сигнала при про влении в корпусе машины отраженной волны 1 ил

Description

Я-

::Г

7

4

Т

. L

1

«7

kLJ}:4 vi

О 4

Изобретение относитс  к области электрических машин малошумного исполнени .

Дл  снижени  вибраций при проектировании электрических машин примен ютс  различные методы, в частности снижение частоты вращени , изменение электромагнитных нагрузок, введение управл емой внутренней амортизации, виброизол ци  с помощью, специальных амортизаторов и другие ,

Известна электрическа  машина 1, используема  дл  снижени  вибраций и обес- печени  ударостойкости. Машина выполнена с промежуточным элементом в виде двух колец, охг.атывающих по кра м корпус машины и снабженных лапами, имеет две группы упругих элеменотов, перва  из которых размещена между корпусом и промежуточным элементом, а втора  - между фундаментом и промежуточным элементом .

В качестве прототипа прин та электрическа  машина, содержаща  магнитные подшипники, закрепленные в корпусе, систему управлени  магнитным подвесом ротора , включающую формирователь компенсирующего сигнала и датчики ускорени  корпуса, расположенные на корпусе в плоскости магнитных опор 2.

В такой электрической машине эффективность компенсации вибровозмущений магнитным подвесом снижаетс  из-за искажени  сигнала датчиков ускорени  корпуса за счет про влени  отраженных волн в корпусе машины, а также из-за недостаточной жесткости корпуса, котора  при несовпадении мест контрол  виброакустических характеристик с плоскостью магнитных опор не обеспечивает соответстви  виброускоре- н, й датчиков управлени  и датчиков контрол ,

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности снижени  вибраций электрической машин-ы магнитным подвесом .

Поставленна  цель достигаетс  тем что в известной электрической машине, содержащей корпус, магнитные подшипники, систему управлени  магнитным подвесом ротора, включающую формирователь компенсирующего сигнала, магнитные подшипники размещены в корпусе симметрично относительно поперечной оси машины на

рассто нии I -jj- друг от друга где V скорость распространени  звуковой волны в материале корпуса; f - частота компенсирующего сигнала при этом частота собственных колебаний корпуса fk должна соответствовать условию ,41f.

Действительно, расположение магнитных подшипников на рассто нии меньшем

1 /4 длины волны компенсирующего сигнала позвол ет избежать искажени  сигнала датчиков ускорени  за счет того, что в местах их установки на корпусе (над магнитными опорами ) практически будут исключены колеба0 ни  корпуса с частотами, меньшими частоты компенсирующего сигнала Симметричное расположение магнитных подшипников относительно поперечной оси машины способствует исключению различных форм

5 колебаний, св занных с несовпадением центра масс с центром жесткости

Кроме того, выполнение корпуса с частотой собственных колебаний ,41f позвол ет исключить возможность работы

0 магнитного подвеса в районе резонанса, что . обеспечивает точное формирование компенсирующего сигнала по фазе.

На чертеже представлена конструктивна  схема предлагаемой электрической ма5 шины, где 1 - корпус, 2 - магнитные подшипники, 3 - датчики ускорени  корпуса , 4 - датчики контрол  вибраций, 5 - система управлени  магнитным подвесом ротора, 6 - формирователь компенсирую0 щего сигнала, 7 - поперечна  ось машины

Вибровозмущени , возбуждаемые в широком диапазоне частот при работе электрической машины, передаютс  на корпус 1 Формирователь компенсирующего сигнала

5 6 по сигналу датчиков ускорени  корпуса 3 формирует компенсирующий сигнал, вводимый в систему управлени  магнитным подвесом 5. Таким образом, корпус 1  вл етс  звеном в цепи обратной св зи и жесткость

0 его, равно как и длина  вл етс  функцией, характеризующей на определенном участке спектра эффект гашени  вибраций.

Вибровозмущени  создают колебани  различного вида, при этом волны могут рас5 простран тьс  по оболочке конструкции, а также в поперечном и продольном направлени х Следовательно, в конструкции могут иметь место отраженные продольные волны, заметные перемещени  от которых

0 достигаютс  уже на 1/4 длине волны Поэтому длина корпуса, т е. рассто ние I между магнитными подшипниками 2 должно быть менее 1/4 длины волны при распространении ее вдоль корпуса машины 1. Это позво5 л ет избежать искажени  сигнала датчиков ускорени  3. Рассто ние между магнитными подшипниками практически определ етс  частотой вибровозмущени , которые должны быть погашены магнитным подвесом , т.е. в каждом конкретном случае I определ етс  частотой компенсирующего сигнала f, а значит ч -готой вращени  и кратной. Изложенное позвол ет регламентировать рассто ние между магнитными подшипниV

ками 2 соотношением I

4f

Расположение магнитных подшипников симметрично относительно поперечной оси 7 машины обеспечивает приближение центра жесткости к центру масс машины, и следовательно, снижает колебани , возбуждаемые небалансом.

При определенных услови х в машине могут возбуждатьс  резонансы элементов конструкции, привод щие к возрастанию амплитуды колебаний. Дл  исключени  ре- зонансов, частоты собственных колебаний элементов конструкции, в частности корпуса 1, должны быть выше частот вибровозму- щающей силы, а значит, частоты компенсирующего сигнала (at У).

Поскольку амплитуда колебаний возрастает при условии

2

то -4г- 2 т.е. (ас 1,41 ш.

или ,41f,

где со- частота вибровозмущающей силы;

We - частота собственных колебаний корпуса.

Следовательно, частота собственных колебаний корпуса fk должна быть выше

частот f вибровозмущающей силы в соотношении

,41 f.

Использование предлагаемой электрической машины позвол ет за счет исключени  искажени  компенсирующего сигнала при про влении отраженной волны в корпусе машины и увеличени  его жесткости повысить по сравнению с прототипом

эффективность гашени  вибраций магнитным подвесом и снизить уровень вибраций корпуса машины, обеспечив при этом выполнение требований, в частности, уровень вибраций электрической машины на частоте

вращени  и двойной снижаетс  на 8-12 о.е.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Электрическа  машина, содержаща 

   корпус, магнитные подшипники, систему управлени  магнитными подшипниками, включающую формирователь компенсирующего сигнала и ротор, установленный в подшипниках , отличающа с  тем, что, с

   целью повышени  эффективности снижени  вибраций, магнитные подшипники размещены симметрично относительно поперечной оси машины на рассто нии I V/4f друг от друга, где V - скорость

   распространени  звуковой волны в материале корпуса, f - частота компенсирующего сигнала, при этом частота собственных колебаний корпуса fk выбрана из условий ,41f.