水轮机磁悬浮导轴承动力学特性

李正贵，李 博，柴 芯，董国锋，刘小兵，杨逢瑜

(1.西华大学流体与动力工程教育部重点实验室，四川 成都 610039； 2.西华大学图书馆，四川 成都 610039；3.国际小水电中心，浙江 杭州 310002)

0 引 言

人们对占清洁能源比例85%水电的认识越来越理性，水电是环境友好能源。在国内，2014年水电装机容量历史性突破3 亿kW，成为节能减排主力军[1]。然而，水力发电设备运行中的轴承渗漏油，一直是一个无法彻底解决的难题，流域内污染城市用水的事故时有发生。另外这种轴承还存在抗冲击与抑振低、运行精度不高，承载力低等问题，而且水轮机启动过程低转速，也容易发生烧瓦现象。水轮机磁悬浮导轴承与传统轴承相比，不存在机械接触，转子可以运行到很高的转速，具有机械磨损小、能耗低、寿命长、无需润滑、无油污染等优点，故研制水轮机磁悬浮轴承装置必定是未来发展的一个方向[2]。

而磁悬浮导轴承存在永磁磁通密度较低，吸力小，磁力较弱，自稳定性差需控制器实时控制等问题，在理论上，还有一些科学问题尚待解决，国内外开展的一些研究也很有限。文献[3-5]为国内磁悬浮转子动力学相关的研究成果，文献[6-8]为日本、美国等的一些经典研究成果，文献[9,10]是透平机械领域磁悬浮轴承的应用，文献[11-13]是磁悬浮离心式磁悬浮泵、飞车风机及电磁阻尼方面的最新研究及论著，文献[14,15]是磁悬浮控制方面的最新研究成果，文献[29]是Dun Yueqin，Wang Xiuhe等提出转子混合磁轴承(HMB)。但是对于水轮机磁悬浮轴承的研究资料比较少见。……