Page 159 - 《振动工程学报》2025年第11期

第 11 期 张仁坤，等：磁悬浮柔性转子无试重不平衡量分布优化方法 2617

转子系统全速域下位移振动响应明显降低，成功跨 Systems Technology，2022，30（4）：1550-1560.
越了一阶正涡动临界转速，到达额定转速。其中，振 [3] 纪历. 低温余热磁悬浮发电机转子轴系振动机理研究 [J]. 电
动测点 M1 的位移幅值最大减小了 65%，振动测点 机与控制学报，2019，23（11）：67-75.
M2 的位移幅值最大减小了 46%，验证了本文所提出 JI Li. Vibration mechanism analysis of magnetic levitation
rotor system for low temperature waste heat power
的磁悬浮转子无试重不平衡量分布优化方法的有
generation[J]. Electric Machines and Control， 2019，
效性。

23（11）：67-75.
[4] ZHANG Y，ZHOU J，ZHANG Y B，et al. Modelling and
5 结 论 vibration response of a magnetically suspended flexible rotor
considering base motion[J]. Applied Mathematical Modelling，
本研究工作的目的在于为磁悬浮轴承-柔性转子 2023，118：518-540.
系统提供一种快速有效的无试重不平衡量分布优化 [5] 张春光. 高速柔性转子离线动平衡方法研究 [D]. 沈阳：沈
方法。将试运行数据与转子系统模型相结合，在有 阳工业大学，2021.
限元节点上将转子的不平衡量分布特征离散化，辨 ZHANG Chunguang. Research on off-line dynamic balance
method of high-speed flexible rotor[D]. Shenyang：Shenyang
识了转子残余不平衡量分布，依据转子系统稳定性
University of Technology，2021.
分析结果，提出了各阶模态平衡权重系数设计方法，
[6] 贾胜锡，郑龙席，邓旺群，等. 柔性转子无试重模态动平
并以振动最小、修配质量最小为目标，得到了最优
衡测试系统 [J]. 振动、测试与诊断，2018，38（6）：1108-
修配方案。试验结果表明，经过动平衡修配后，转子
1113.
振动位移最大减小 65%，转子可在工作转速范围内 JIA Shengxi， ZHENG Longxi， DENG Wangqun， et al.
稳定运行，验证了所提方法的有效性。该方法的主 Development of modal balancing system without trail weights
要优势如下： for high speed flexible rotors[J]. Journal of Vibration，
（1）动平衡修配过程的试车次数最小化。当建 Measurement & Diagnosis，2018，38（6）：1108-1113.
模与参数辨识工作完成后，需实施的修配量只需要 [7] XIE D M，YANG Y，LIU Z H，et al. A balance method
一次升速/降速试验即可获得。 without trial mass based on lag phase[C]//ASME 2013 Interna-
（2）系统全速域运行下的振动位移最小化。对 tional Mechanical Engineering Congress and Exposition. 2014.
[8] 温广瑞，刘石，张西宁，等. 基于多传感信息的转子无试
多个转速区间进行加权优化，减小高阶模态的动平
重现场动平衡方法研究 [C]//2011 年全国机械动力学学术
衡修配对低阶模态振动的影响。
大会暨中国振动工程学会机械动力学学会成立 30 周年庆
（3）动平衡修配质量最小化。综合考虑平衡效
祝会议论文集. 2011：329-338.
果和修配总质量，减小了去重动平衡修配导致的转 [9] 张茹鑫，温广瑞，张志芬，等. 集成 GA-PSO 方法的转子
子强度损失。 系统多点不平衡量识别 [J]. 振动、测试与诊断，2019，
然而，该方法的实际效果依赖于转子系统模型 39（4）：801-809.
的准确度，未来可进一步研究建模不确定性对动平 ZHANG Ruxin， WEN Guangrui， ZHANG Zhifen， et al.
衡效果的影响，并探究减小模型精度依赖性的方法。 Multi-unbalances identification of rotor system integrated with
综上，本文提出的无试重不平衡量分布优化方 GA-PSO method[J]. Journal of Vibration， Measurement &
法可为磁悬浮旋转机械的转子动平衡提供参数选择 Diagnosis，2019，39（4）：801-809.
[10] ZHONG S，LI L Q，CHEN H Z，et al. A novel balancing
指导，也可通过调整轴承模型以适应普通机械轴承
method for rotor using unsupervised deep learning[J]. Shock
支承的旋转机械动平衡流程，有助于推动动平衡工
and Vibration，2021，2021（1）：1800164.
艺自动化的发展。
[11] GOHARI M， EYDI A M. Modelling of shaft unbalance：
modelling a multi discs rotor using K-Nearest Neighbor and
参考文献： Decision Tree Algorithms[J]. Measurement， 2020， 151：
107253.
[1] YAO R H， XU Y P， ZHANG R K， et al. Unbalance [12] DALMAZZO SANCHES F， AP CAVALLINI A， STEF-
compensation based on speed fault-tolerance and fusion strat- FEN V. Theoretical and experimental applications of a rotor
egy for magnetically suspended PMSM[J]. Mechanical balancing technique without using trial weights based on
Systems and Signal Processing，2025，224：111991. augmented Kalman filter[J]. Mechanical Systems and Signal
[2] HAN X， LIU G， CHEN B D， et al. Surge disturbance Processing，2024，208：111066.
suppression of AMB-rotor systems in magnetically suspension [13] JIANG L L，SHI C Z，LI X J，et al. Dynamic balance opti-
centrifugal compressors[J]. IEEE Transactions on Control mization method for aero-engine rotor without trial weight[J].