[发明专利]基于磁悬浮技术的转子模态频率及模态振型在线测试装置

摘要

本发明涉及一种基于磁悬浮技术的转子模态频率及模态振型在线测试装置，主要包括磁悬浮控制系统、磁悬浮转子、振动检测单元、磁悬浮系统框架、信号采集模块、信号分析处理模块以及人机交互模块。本发明将磁悬浮系统的主要框架提取出来，仅保留保护轴承、磁悬浮轴承和传感器的支撑框架，将转子完全暴露出来，在此情况下在转子上可以放置振动传感器阵，然后用整个磁轴承控制系统将被测转子进行稳定悬浮，采用外加激励方法激起转子各模态分量，同时将振动模块输出信号经过信号处理模块处理后用数据采集卡采集，之后配合Labview进行数据保存和分析计算，最后输出弹性模态频率值，同时绘制出一阶弹性模态振型图。

主权项

一种基于磁悬浮技术的转子模态频率及模态振型在线测试装置，其特征在于：包括磁悬浮控制系统、磁悬浮转子、振动检测单元、磁悬浮系统框架、信号采集模块、信号分析处理模块以及人机交互模块；所述磁悬浮控制系统由电流环和位置环组成；电流环由电流环控制器、功率放大装置、电流检测单元和磁轴承线圈构成；位置环由磁轴承控制器、位置检测单元构成；转子模态可以在转子起伏瞬间被激起也可以在转子起伏后人工施加冲击力激起；信号分析处理模块由谱分析单元以及模态振型识别和绘制单元组成；磁悬浮机系统框架包含两个径向磁轴承，指定任意一个磁轴承所处的一端为A端，B端为另外一端；振动传感器感知转子振动信号后；经信号处理模块进行放大和滤波处理后，由数据采集卡进行数据采集和并由Labview对采集信号进行保存，并实时进行快速傅里叶变换，求得信号的频率密度谱函数值；经过模态识别将转子的各阶弹性模态频率以数字的形式显示到Labview前面板并将计算得到的频谱图和一阶模态阵型图显示到Labview前面板上。