轉子軸承系統之軸承參數識別

Abstract

本篇論文提出估計線性化軸承參數的新方法，所考慮的轉子軸承系統包含 可沿軸向改變截面積之撓性軸、剛性圓盤、以及非等向性軸承。依據不同 的轉子或量測資訊，可利用有限元素或廣義傳遞矩陣模式，推導出不同的 軸承估計器。論文中所提出的方法，可在機械運轉時作軸承參數估計，並 且不須使用激振器。對有限元素模式的軸承估計器而言，其優點在於不須 量測系統的激振力。估計器可分別由時域和頻域推導而得。依據所獲得轉 子資訊的多寡，可推導出不同的軸承估計器。當轉子所有參數皆為已知， 軸承估計器所須量測值為相對於有限元素模式所有節點的撓度；若轉子的 部分參數已知，則所須量測值為與軸承相接之軸元素上節點的撓度與旋轉 角。對廣義傳遞矩陣模式的軸承估計器而言，其優點在於可減少感測器的 使用數，但必須量測系統的激振力。針對旋轉角是否可量測，可推導出不 同的軸承估計器。當轉子軸承系統任一自由端之撓度與旋轉角皆可量得， 可藉由量測軸承間任一點之撓度依序求得所有軸承之參數；若旋轉角無法 量測，則必須利用數值方法求得。本篇論文內容包括理論推導、電腦模擬 、以及實驗。