Особенности электромагнитных подшипников для газоперекачивающих агрегатов с упругими роторами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.03, кандидат технических наук Руковицын, Илья Геннадьевич

• Руковицын, Илья Геннадьевич
• кандидат технических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат технических наук Руковицын, Илья Геннадьевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РОТОРА.

1.1. Влияние упругих свойств ротора на работу СМП.

1.2. Конечно — элементная модель ротора.

1.3. Модальный анализ.

1.4. Учет влияния колебаний ротора на динамику СМП.

1.4.1. Собственные колебания валопровода ГПА.

1.4.2. Вынужденные колебания валопровода ГПА.

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РОТОРА В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ МАГНИТНЫМИ ПОДШИПНИКАМИ.

2.1. Синтез системы управления магнитного подвеса по учету параметров упругости ротора.

2.2. Математическая модель ротора.

ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ДИНАМИКИ СМП С ГИБКИМ РОТОРОМ.

3.1. Структурная схема САУ МП.

3.2. Частотные характеристики системы регулирования МП.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Особенности электромагнитных подшипников для газоперекачивающих агрегатов с упругими роторами»

Применение энергоэффективных активных магнитных подшипников (АМП) в самых различных областях техники способствует их новому этапу развития. Отсутствие механического контакта и смазки, высокий скоростной фактор, малое трение, возможность работы в вакууме и в агрессивных средах, а также целый ряд других положительных качеств АМП делает их популярными во многих отраслях энергомашиностроения.

Наиболее широкое внедрение электромагнитные подшипники получили в роторных агрегатах для газоперекачивающих станций. Это обусловлено требованиями к снижению потерь, повышению ресурса работы и КПД в высокооборотных газоперекачивающих агрегатах (ГПА). Тенденция такова, что собственные частоты колебаний валопроводов ГПА близко располагаются к рабочему диапазону скоростей вращения. Поэтому при проектировании компрессоров на магнитном подвесе возникает первоочередная задача по учету упругих свойств валопроводов ГПА и их математическому моделированию. В настоящее время проводятся работы по научным исследованиям и промышленному освоению магнитных подшипников (МП) для машин с упругими роторами [8, 56, 69, 70, 71].

Освоение активных электромагнитных подшипников началось в 60 — х годах XX века. Впервые в России (бывшем СССР) практическое применение МП было реализовано в роторных машинах для космических аппаратов, включая шаровой электродвигатель - маховик и силовой гироскоп во Всесоюзном научно — исследовательском институте электромеханике (ВНИИЭМ, Москва) [6]. При создании силовых гироскопов для управления ориентацией орбитальной космической станции «МИР» существовала аналогичного рода задача по учету упругих свойств роторов. У гироскопа были определены аналитически и практически первые две формы упругих колебаний. Первая изгибная форма была выявлена при экспериментальном I исследовании, которая сильно возбуждалась за пределами рабочего диапазона вращения. За счет определенных конструкционных решений удалось снизить частоту первой изгибной формы колебаний ротора гиродина. Это привело к попаданию в рабочий диапазон вращения критической частоты изгибной формы колебаний ротора, которая демпфировалась при помощи активного магнитного подвеса [81].

Дальнейший этап развития МП получили в компрессорной технике. Работы, начатые в этом направлении в СССР в конце 80 — х годов, завершились в начале 1991 г. пуском в опытную эксплуатацию первого безмасляного нагнетателя с МП на базе агрегата ГПА - Ц — 16 производства СМНПО им. Фрунзе (г. Сумы, Украина) на компрессорной станции (КС) магистрального газопровода в Тольятти: Успешные испытания этого агрегата позволили начать переоборудование на КС «Сызраньская» состоящей из шести агрегатов типа ГПА - Ц — 16 мощностью 16 МВт и частотой вращения до 5600 об/мин.В 1992 - 1994 годах на КС - 23 А (г. Сызрань) было запущено в работу четыре подобных агрегата. В последствие магнитные подшипники стали серийной продукцией для целого ряда КС. В настоящее время реализация проектов по разработке и пуску в эксплуатацию магнитного подвеса ведется при сотрудничестве с основными производителями компрессорной техники, как в России, так и за границей. К таким производителям относятся: СМНПО им. Фрунзе (г. Сумы, Украина), ОАО НПО «Искра» (г. Пермь), ОАО «Компрессорный комплекс» (г. Санкт -Петербург), ОАО «Казанькомпрессормаш» (г. Казань). Значительный вклад в развитие МП внесли такие наиболее известные ученые и специалисты как Сарычев А. П., Верещагин В. П., Вейнберг Д. М., Спирин А. В., Лебедев В. М., Кочетов Д. А., Кравцова Е. В. и другие.

Французская фирма S2M, основанная в 1976 г., пользуется известностью среди зарубежных разработчиков магнитного подвеса для роторных машин различного назначения. Фирме S2M удалось успешно внедрить ряд приоритетных конструктивных разработок. С техническими характеристиками и разработками МП, выпускаемых ВНИИЭМ и S2M, наиболее подробно можно ознакомиться в следующих научных публикациях [48, 66, 80].

Английская фирма «Ваукеша Беарингс» (Waukesha Bearings) с 50 -летним опытом занимает лидирующее место в разработках, производстве и применении различных типов подшипниковых узлов, в том числе и электромагнитных. Отличительной чертой их продукции является выпуск страховочных подшипников для магнитного подвеса по собственной уникальной технологии.

Работа АМП основана1 на известном принципе силового воздействия электромагнитного поля на ферромагнитное тело. Стабилизация тела в заданном положении осуществляется силами взаимодействия между управляемыми электромагнитами статора и ферромагнитным сердечником ротора [10, 15, 51]. Уравновешивание ротора достигается за счет регулирования токов в обмотках электромагнитов по сигналам датчиков, измеряющих перемещение ротора. Поскольку в АМП отсутствует механический контакт между неподвижными и вращающимися частями, то данное преимущество делает АМП перспективными для агрегатов, работающих в широком диапазоне скоростей, нагрузок и температур. Их уникальные особенности являются приоритетными, прежде всего в отраслях газовой промышленности, где роторные машины работают непрерывно или длительными циклами по несколько тысяч часов в условиях, затрудняющих их обслуживание и ремонт. Поэтому на смену традиционным подшипникам скольжения приходят АМП.

Как правило, магнитный подвес устанавливается на центробежный нагнетатель ГПА, а приводная турбина (свободная турбина) работает на подшипниках качения. Хотя существуют и успешно эксплуатируются некоторые виды полностью «сухих» ГПА. В качестве привода в них используются электродвигатели, которые также работают на магнитных подшипниках [72, 73]. При этом понижать и стабилизировать вибрации на собственных частотах ГПА, удерживая их в регламентированном диапазоне роста, обязаны АМП за счет реализованного в них закона управления. Причем изменение алгоритма регулирования или параметров системы может производиться в широком спектре и с высокой точностью, без каких - либо монтажных операций в самих агрегатах.

Типовая система магнитного подвеса (СМП) состоит из одного осевого МП (ОМП) и двух радиальных МП (РМП) (рис. 1).

Рис. 1. Система магнитного подвеса ротора

Большая роль, при проектировании «сухого» компрессора, отводится магнитному подвесу. Основная причина применения АМП лежит в их способности эффективно бороться с упругими формами колебаний роторов за счет собственной настраиваемой системы управления.

Наиболее важным критерием надежности эксплуатации ГПА, работающих на МП, является уровень их вибрации в широком диапазоне скоростей вращения и критических частотах. Повышенная вибрация приводит к аварийному останову и повреждениям основных частей компрессора и магнитных подшипников, а в некоторых случаях и к серьезным поломкам. Поэтому необходимо обеспечить работу магнитных подшипников центробежных компрессоров с минимально возможными уровнями вибрации.

В общем случае вибрация турбокомпрессорных агрегатов зависит как от уровня вызывающих ее сил, так и от условий, при которых они проявляются. Силы, вызывающие вибрацию, — это в первую очередь силы дисбаланса, неконсервативные электромагнитные силы МП и газового потока. Условия воздействия этих сил определяются механическими параметрами связанной системы валопровод ГПА - опоры - фундамент: ее частотными характеристиками, жесткостью и демпфированием, а также воздействием эксплуатационных факторов, влияющих на изменение параметров отдельных элементов турбоустановки вследствие изменения центровки валопровода, влиянием тепловых деформаций.

Современный ГПА представляет собой сложную упругую динамическую систему, все части которой совершают совместные колебания. Основным источником колебаний турбокомпрессорных агрегатов является валопровод. Как правило, при нестабильной работе роторных машин всегда имеется несколько причин вибраций. В общем случае интенсивность вибрации турбоагрегатов зависит от четырех основных факторов. Это силы, вызывающие вибрацию, степень отстройки колеблющейся системы валопровода ГПА от резонанса, характеристика демпфирования системы и ее жесткость. Из этих 4-х факторов только один является активным — это силы, вызывающие вибрацию. Остальные определяют интенсивность проявления этих сил.

Вибрационная надежность турбокомпрессорных агрегатов в основном определяется регламентированными запасами (от 15 % до 20 %) отстройки критических частот роторов и валопроводов от рабочих частот вращения, а также высокоточной их балансировкой во всем диапазоне частот вращения. Данными критериями, определяющими работоспособность ГПА, руководствуются на стадиях проектирования компрессоров с электромагнитными подшипниками. Выбор запасов отстройки осуществляется на основе выполненных расчетов собственных и вынужденных колебаний (в том числе по API 617) валопроводов ГПА.

При решении задач роторной динамики давно используются численные и приближенные методы расчета: метод начальных параметров, метод прогонки, метод динамических податливостей, метод Рэлея — Ритца и метод конечных элементов (МКЭ) [3]. В нашем случае для получения точных результатов за короткий промежуток времени был сделан выбор в пользу МКЭ. Благодаря МКЭ можно наиболее эффективно моделировать упругие механические объекты с распределенными и сосредоточенными параметрами и достоверно определять динамические характеристики роторных систем с большим числом степеней свободы по сравнению- с другими методами. В прошлом для вычисления динамических характеристик роторов МКЭ использовался редко, т.к. первые персональные ЭВМ не отличались высокой производительностью и работали во много раз медленнее своих современных аналогов. В результате расчеты проводились достаточно долго. Однако, спустя некоторое время, данный недостаток МКЭ удалось устранить с помощью компьютеров нового поколения.

Валопроводы большинства ГПА состоят из нескольких гибких роторов, работающих, как правило, между первой и второй критическими частотами. Учитывая широкий диапазон рабочих частот вращения компрессоров (0.7.1.05 от номинальной частоты вращения), при оценке отстройки критических частот, динамические характеристики роторов необходимо определять как можно точнее. Расчет критических частот компрессора на магнитных опорах производится с установленной номинальной жесткостью, соответствующей взвешенному ротору в состоянии покоя. Собственные частоты и формы колебаний являются исходными данными для дальнейшего анализа упругих свойств ротора в системе автоматического управления МП (САУ МП). На основании динамических характеристик ротора создается математическая модель ротора в системе регулирования магнитным подвесом.

АМП обладает свойством повышения жесткости и собственного демпфирования в зависимости от скорости вращения ротора. Запас демпфирования требуется для понижения амплитуд на возбуждающихся в системе управления критических частотах, как при разгоне, так и на скоростях вращения ГПА. Подавление собственных частот, находящихся выше рабочего диапазона осуществляется режекторными фильтрами, которые задействуются системой управления АМП. Методы борьбы с изгибными колебаниями роторов реализуются системой автоматического регулирования динамической системы. В САУ МП ротора каждый из двух каналов управления содержит датчик положения ротора, типовые звенья регулирования и два электромагнита. Разработанная система управления электромагнитным подвесом ротора стремится свести к нулю отклонение ротора от центрального положения при любых возмущающих воздействиях в рамках силовых характеристик электромагнитов.

В данной диссертационной работе были применены современные расчетные и экспериментальные методы анализа и синтеза. Так в более ранних научных трудах, выполненных в НПП ВНИИЭМ, для расчета динамических характеристик роторов использовались такие методы, как метод начальных параметров, динамических жесткостей. Возможности вычислительной техники, программных модулей и алгоритмов того времени были ограничены и остались далеко в прошлом. Им на смену пришли гораздо более мощные компьютеры и расчетные комплексы с новыми численными алгоритмами, позволяющие быстро и точно проводить полный спектр расчетов по роторной динамике и системам управления на современном уровне. Так по аналогии с другими научными трудами [50] были затронуты основные проблемы, касающиеся системных вопросов по части управления возбуждающимися собственными частотами роторов с МП. Однако, спустя некоторое время, при массовой разработке СМП для ГПА, пришло иное понимание проблемы,' которое заключалось в- анализе сложных роторных систем упругого валопровода ГПА с гибкими элементами трансмиссии и муфтами. В свою очередь, это привело к расчету колебаний всего валопровода и учету полученных частот в системе управления магнитными подшипниками. Динамика валопровода кардинально отличается от частотных характеристик отдельного (изолированного) ротора нагнетателя с МП, исследовавшегося ранее. Достоверность результатов исследований динамического состояния валопроводов подтверждаются на практике при испытаниях компрессорных машин, а также при вводе их в эксплуатацию. Данный подход позволяет проводить более тщательный анализ режимов регулирования, осуществляемых в магнитном подвесе. Поэтому с использованием уже известных и заложенных принципов управления МП, были сделаны важные рекомендации по выбору настроечных параметров для регуляторов, в настоящее время применяющихся на практике для всех типов ГПА.

Диссертационные работы, выполненные ранее Кравцовой Е. В. и Кочетовом Д. А., касались тематики магнитного подвеса роторных машин [40, 42]. В их трудах были рассмотрены задачи по разработке и решению уравнений математических моделей роторных машин, частотным методам анализа систем регулирования МП и их реализации в системе автоматизированного проектирования, устойчивости системы управления магнитным подвесом.

Со временем при массовом производстве и вводе в эксплуатацию большого количества ГПА с МП потребовались более тщательные и глубокие исследования в области управления роторами компрессорных машин с магнитным подвесом. Главная задача состоит в том, что в законе управления электромагнитными подшипниками необходимо учитывать колебания всего валопровода ГПА, в состав которого, кроме ротора компрессора, также входит гибкая трансмиссия и приводная турбина. Это приводит к выработке рекомендаций по оптимальной настройке регуляторов в системе автоматического управления магнитными подшипниками. Данная проблематика не являлась ключевой и главным образом не была детально затронута в предшествующих диссертационных работах на тот момент.

В диссертации широко охвачены, изложены и решены актуальные задачи в области анализа динамики ГПА, синтеза системы автоматического управления магнитным подвесом и экспериментальных исследований роторов с МП. Полученные результаты имеют большое практическое значение, что подтверждено внедрением. Эта работа является следующим этапом развития тематики электромагнитного подвеса для ГПА.

Актуальность темы.

В последнее время в газоперекачивающей промышленности широкое применение получили электромагнитные подшипники. Основное отличие МП от других типов опор заключается в возможности управления их свойствами. При проектировании гибких роторных машин с АМП первоочередной задачей является определение динамических характеристик валопроводов ГПА. Расчет собственных частот и форм колебаний роторных машин необходим для решения вопросов повышения качества и эффективности работы СМП в ГПА. Обеспечение требований надежности функционирования и управления активным магнитным подвесом ГПА связано с синтезом системы автоматического управления магнитными подшипниками. Данная задача имеет важное практическое значение для разработки методов борьбы с резонансными частотами валопроводов при помощи системы автоматического регулирования МП.

Электромагнитный подвес является неотъемлемой частью современного ГПА, что в совокупности образует комплекс, электромеханическая часть которого состоит из магнитных подшипников с электронной системой управления, а механическая включает в себя упругую конструкцию ротора. Для определения критических частот и форм колебаний роторного агрегата с магнитным подвесом на первом этапе проектирования необходимо рассмотреть валопровод как сложную динамическую систему с учетом всех основных динамических явлений, присущих валопроводам ГПА.

Исследование динамики упругого валопровода в замкнутой системе автоматического управления следует проводить на математических моделях. При анализе и синтезе САУ необходимо учитывать влияние собственных частот колебаний ГПА на работу магнитного подвеса. Проблема активного демпфирования упругих колебаний валопровода в системе управления МП и выработка специальной методики по борьбе с ними носят комплексный характер.

Цель работы.

Разработка конечно - элементной модели (КЭМ) упругого валопровода ГПА с электромагнитными подшипниками для расчета его динамических характеристик. Синтез закона регулирования МП гибкого роторного агрегата на математической модели замкнутой системы автоматического управления.

Экспериментальное подтверждение расчетных динамических характеристик роторных машин ГПА.

Методы исследования.

Для построения математической модели валопровода ГПА в работе используется метод конечных элементов (МКЭ), с последующим определением динамических характеристик методом модального анализа.

Математическая модель ротора, предназначенная для САУ МП, представляется аналитически в виде системы дифференциальных уравнений механических колебаний ротора, которые преобразуются в передаточные функции, принятые в теории автоматического управления. Затем средствами компьютерного моделирования формируется математическая модель САУ МП. Результаты модального анализа валопровода ГПА (значения собственных частот и коэффициентов форм колебаний) используются в математической модели ротора. Для анализа свойств математической модели замкнутой САУ МП, а также отдельных структурных элементов и звеньев системы применяется численный метод экстраполяции.

Реализация результатов работы.

Предложенный в диссертации подход по определению динамических характеристик гибких роторных машин (валопроводов) применяется для всех типов ГПА с магнитным подвесом. Согласно разработанной методике, Hi 111 ВНИИЭМ и производителями компрессорной техники проводятся расчеты критических частот и форм колебаний по каждому агрегату, в том числе по стандарту API 617 для определенных типов ГПА с упругими роторами (КС «Заполярная», КС «Грязовецкая», КС «Западно - Таркосалинская» и КС «Байдарацкая»), Полученные динамические значения и характеристики проверяются, корректируются и утверждаются между сторонами на стадиях проектирования и испытания ГПА с МП. На примере ГПА-ЦЗ-16С/76-1,7М (СМНПО им. Фрунзе) с компрессором 294ГЦ2-249/44-76М на МП проведен анализ динамических свойств упругого валопровода. Это является первым и основным этапом практической реализации результатов работы. На следующем этапе, полученные динамические характеристики валопровода ГПА используются в математической модели ротора для синтеза и анализа САУ МП.

В итоге, на основании частотных характеристик САУ МП и реализованного закона регулирования вносятся необходимые рекомендации с целью улучшения динамических качеств С МП.

Конечным результатом исследований является сокращение затрат и сроков на проведение наладки СМП для ГПА.

На защиту автором выносится:

1. Обоснование использования результатов модального анализа валопровода ГПА-ЦЗ-16С/76-1,7М с компрессором 294ГЦ2-249/44-76М на МП для анализа и синтеза математической модели ротора в САУ МП;

2. Результаты исследований, проведенных при помощи математической модели САУ МП, в области регулирования динамическими свойствами гибких роторных машин;

3. Адекватность поведения математической модели ротора в системе автоматического регулирования магнитными подшипниками гибкого ГПА подтвержденная экспериментальными данными, полученными для ГПА 16 «Урал» с нагнетателем НЦ - 16М.

Публикации.

По результатам диссертации опубликовано 4 печатных работы (в том числе 3 статьи в изданиях, включенных в перечень ВАК).

Заключение диссертации по теме «Электротехнические комплексы и системы», Руковицын, Илья Геннадьевич

Основные выводы по результатам данной работы:

1. Реализовано поэтапное исследование динамических характеристик гибких роторных машин на МП с применением расчетных методов модального анализа в конечно — элементной среде, стандарта API 617 и натурных испытаний;

2. Разработанная математическая модель ротора, используемая в САУ МП, способна учитывать широкий диапазон колебаний валопровода ГПА с гибкими роторами и упругой трансмиссией;

3. Проведен полный анализ САУ МП, который позволил получить необходимую информацию о происходящих динамических процессах при регулировании магнитного подвеса гибких роторов ГПА;

4. Разработана новая методика по осуществлению оптимального выбора параметров регулятора САУ МП с учетом динамических особенностей гибких валопроводов ГПА, благодаря чему уменьшается снижение фазовых запасов от режекторных фильтров в зоне рабочих частот вращения ГПА в среднем на 14% и более;

5. Реализован способ компенсации усилий в активных магнитных опорах на возбуждающихся частотах изгибных форм колебаний валопровода ГПА, что приводит к повышению качества управления в системе магнитного подвеса.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе представлены основные этапы и история развития магнитного подвеса: от роторных машин космических аппаратов (шаровой электродвигатель — маховик, силовой гироскоп) до современных образцов компрессорной техники для газоперекачивающих станций. Сформулировано современное состояние задач, возникающих при проектировании и применении МП в ГПА. Отмечен значительный вклад специалистов и ученых НЛП ВНИИЭМ в развитие магнитного подвеса. На основе выполненных ими научных исследований и технических решений создавались и успешно эксплуатировались системы для нескольких поколений компрессорных агрегатов. Приведены наиболее наглядные примеры эксплуатации роторных машин для газоперекачивающих станций , с АМП.

В главе 1 рассмотрены основные конструктивные особенности и принцип работы МП, причины возникновения упругих форм и частот колебаний, сопровождающиеся различными динамическими явлениями в роторных машинах, а также характер их воздействий, оказываемых на работу системы активного магнитного подвеса. На примере валопровода турбокомпрессорного агрегата ГПА-ЦЗ -16С/76-1,7М (КС «Заполярная») с компрессором 294ГЦ2-249/44-76М на МП создана его конечно — элементная модель для проведения расчета динамических характеристик. С применением модального анализа определены собственные частоты и формы колебаний данного валопровода ГПА. Разработана методика определения критических частот и форм колебаний гибкого ГПА с МП как сложного динамического объекта в целом. Проведен расчет вынужденных колебаний гибкого валопровода с низким запасом отстройки от резонансной частоты при действии сил остаточного дисбаланса по стандарту API 617. На его основании реализован критерий учета и оценки влияния частоты 1 - й i изгибной формы колебаний ротора компрессора на МП в составе всего валопровода. По этим критериям делается заключение о достаточности расчетного запаса отстройки критической частоты от минимальной (или максимальной) скорости вращения валопровода ГПА.

Глава 2 посвящена вопросам синтеза системы автоматического управления электромагнитными подшипниками упругих роторов. Рассмотрены структурные звенья регулятора и их роль в управлении МП. Сформулирована стратегия управления магнитным подвесом для гибких машин, основанная на решении определенных задач синтеза, непосредственно связанных с процессами автоматического регулирования. В дальнейшем, благодаря заложенному в регулятор математическому закону, осуществляется стабилизация гибкого роторного агрегата в магнитном поле подшипников.

По результатам модального анализа- для системы автоматического регулирования МП разработана математическая модель ротора, которая учитывает динамические свойства гибкого валопровода ГПА (объекта управления). Математическая, модель ротора, интегрируемая в структурную схему САУ МП, позволяет быстро и эффективно осуществить выбор постоянных параметров для регулятора с применением специализированных вычислительных программ и приложений.

Глава 3 является продолжением исследования динамических свойств ротора (ГПА-ЦЗ-16С/76-1,7М) в САУ МП. В данной главе содержится подробное описание структурной схемы замкнутой САУ МП, а также решены задачи синтеза математической модели ротора^ регулятора и САУ МП. Представлены основные результаты анализа системы управления МП. Реализована проверка адекватности и устойчивости математической модели САУ МП. При последовательном осуществлении алгоритмов управления, на t * f фоне полученных частотных характеристик САУ МП с различными вариациями параметров модели, были сделаны необходимые выводы и рекомендации, касающиеся эффективности методов борьбы с резонансными частотами для всех типов упругих валопроводов ГПА с системой электромагнитного подвеса.

Глава 4 является заключительной и посвящена теме экспериментального исследования собственных частот ротора компрессора 291ГЦ2-400/58-76М на МП в составе валопровода ГПА. Испытания проводились на воздушном стенде завода изготовителя (ОАО «Сумское НПО им. М.В. Фрунзе»). Возбуждение колебаний элементов валопровода с взвешенным в магнитном поле подшипников ротором нагнетателем производилось методом импульсного (ударного) воздействия. Результаты испытаний представлены в виде спектральных характеристик.

В итоге были сопоставлены собственные частоты по экспериментальным и расчетным данным, которые показали хорошую сходимость. Анализ полученных результатов подтвердили высокую точность выбранных методов динамического расчета валопроводов ГПА с СМП.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Руковицын, Илья Геннадьевич, 2010 год

1. Бабаков И. М. Теория колебаний. -4-е изд.- М.: Дрофа, 2004. - 592 с.

2. Белоусов Ю. В., Кочетов Д. А., Кравцов Д. В., Кравцова Е. В. Настройка систем магнитного подвеса для турбомашин: аппаратура и методика. // Газотурбинные технологии. М., 2005. -№4. С. 24 - 28.

3. Бидерман В. Л. Теория механических колебаний. М.: Высш. Школа, 1980.-395 с.

4. Богомолов С. И., Журавлева A.M. Колебания сложных механических систем. — Харьков: Вища школа, 1978. 136 с.

5. Брюль и Къер. Испытания конструкций, ч. И. Анализ мод колебаний и моделирование, 1989.— 71 с.

6. Вейнберг Д. М., Верещагин В. П., Данилов Нитусов Н. Н. Системы магнитного подвеса в исполнительных органах управления ориентацией космических аппаратов. // Изв. АН СССР. МТТ. - 1981. — №3. - С. 152- 157.

7. Верещагин В.П., Сарычев А.П. Магнитный подвес для гибких роторов компрессоров. // Газовая промышленность. — М., 2000. №2. - С. 5 -53.

8. Верещагин В.П., Сарычев А.П., Спирин А. В. Разработка и испытания нагнетателя с магнитными подшипниками для ГПА-16 «Волга». // Компрессорная техника и пневматика. М., 2001. - №5. - С. 16-19.

9. Вибрации в технике: Справ, в 6 т. — М.: Машиностроение, 1978. Т. 1. -352 с.

10. Воронков В. С. Стабилизация вала в активных магнитных подшипниках // Изв. АН СССР. МТТ. Приборостроение. 1991. - № 4. -С. 63-70.

11. Воронков В. С., Поздеев О. Д. Оптимизация системы стабилизации магнитного подвеса // Изв. вузов. Приборостроение. — 1979. — № 9. С. 53-57.

12. Гадяка В. Г. Особенности проектирования центробежных компрессоров с активными магнитными подшипниками / В. Г. Гадяка,

13. B. Г. Паненко // Hermetic sealing, vibration reliability and ecological safetythof pump and compressor machinery: 12 International scientific and engineering conference, 9-12 September 2008. -Kielce, 2008., Volume 1, —1. C. 181-187.

14. Галкин В. И., Большева А. А. Радиальная магнитная стабилизация ротора торцевого типа в рабочем поле электродвигателя. // Изв. вузов. Электромеханика. 1980. - № 1. - С. 181 - 185.

15. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы. — М.: Мир, 1984. — 428 с.

16. Гантмахер Ф. Р. Теория матриц. М.: Наука, 1967. - 575 с.

17. Голь дин А.С. Вибрация роторных машин. — М.: Машиностроение, 2000. 344 с.

18. Гусаров А. А. Динамика и балансировка гибких роторов. — М.: Наука, 1990.- 152 с.

19. Дворецкий С. И., Муромцев Ю. Л., Погонин В. А., Схиртладзе А. Г. Моделирование систем. М.: Академия, 2009. - 320 с.

20. Демидович Б. П., Марон И. А. Основы вычислительной математики. — М.: Наука, 1966. 664 с.

21. Джента Дж. Накопление кинетической энергии. Теория и практика современных маховичных систем. М.: Мир, 1988. - 430 с.

22. Диментберг Ф. М. Изгибные колебания вращающихся валов. М.: АН СССР, 1959.-247 с.

23. Ерофеев А. А. Теория автоматического управления. — СПб.: Политехника, 2005. — 302.с.

24. Журавлев Ю. Н. Активные магнитные подшипники. Теория, расчет, применение // Политехника. — СПб. 2003. — 208 с.

25. Журавлев Ю. Н. Динамика механических систем с активными магнитными опорами // Машиноведение. 1988. — №5. С. 70 - 76.

26. Журавлев Ю. Н. Синтез линейной оптимальной системы управления магнитным подвесом жесткого ротора // Машиноведение. — 1987. — №4. С. 49-56.

27. Журавлев Ю. Н. Управление динамикой гибкого ротора в активных магнитных подшипниках. // Изв. вузов. Приборостроение. 1988. -№6.-С. 7-12.

28. Журавлев Ю. Н., Хмылко Н. В. Динамическая оптимизация линейной системы управления активной магнитной опорой. // Изв. вузов. Электромеханика. 1987. - №12. - С. 74 - 81.

29. Зарицкий С. П. Диагностическое обслуживание оборудования КС. -М.: ИРЦ "Газпром"// Обз. инф. Серия "Газовая промышленность на рубеже XXI века", 2000. 156 с.

30. Зенкевич О. С. Метод конечных элементов в технике. — М.: Мир, 1975. -541 с.

31. Карпов А. А., Трегубов В. А. Частотные характеристики магнитных опор роторов электрических машин при разгоне. М.: МЭИ, 1986. -12 с.

32. Квакернаак X., Сиван Р. Линейные оптимальные системы управления.1. М.: Мир, 1977.-650 с.

33. Кельзон А. С., Журавлев Ю. Н., Январев Н. В. Расчет и конструирование роторных машин. Л.: Машиностроение, 1977. — 288с.

34. Кельзон А. С., Циманский Ю. П., Яковлев В. И. Динамика роторов в упругих опорах. М.: Наука, 1982. - 280 с.

35. Ковалев И. Е., Серебрянский И. А., Тушев В. И. Алгоритм определения динамических характеристик линейных систем // Проблемы машиностроения. — 1985. — Вып.24. — С. 28 — 30.

36. Костюк А. Г. Динамика и прочность турбомашин: Учебник для вузов. -2-е изд., перераб. и доп. М.: МЭИ, 2000. - 480 с.

37. Костюк А. Г., РучновА.П., Куменко А.И. Расчет характеристик динамической устойчивости валопроводов мощных паровых турбоагрегатов // Теплоэнергетика. 1987. — №8. — С. 9 - 12.

38. Кочановский П. В., Кочетов Д. А., Лебедев В. М. Компенсация синхронных возмущений в магнитном подвесе ротора. // Тр. ВНИИЭМ.- 1987, №. 84. С. 8-14.

39. Кочетов Д. А. Динамика роторов крупных электрических машин на магнитных подшипниках активного типа. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. // ВНИИЭМ — М.: 1988.

40. Кочетов Д. А., Кравцова Е. В., Позняк Э. Л. Устойчивость и вынужденные колебания вращающегося ротора в электромагнитномподвесе активного типа. // Нелинейн. колебания механ. систем: Тез. докл. Всесоюз. конф. 4.1. Горький, ГТУ 1987. - 208 с.

41. Кравцова Е. В. Создание универсального комплекса расчетных методов для исследования и системного проектирования активного электромагнитного подвеса роторов. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. // ВНИИЭМ — М.: 1990.

42. Лазарева Т. Я., Мартемьянов Ю. Ф. Основы теории автоматического управления. Тамбов: Тамб. гос. техн. ун - та, 2003. 308 с.

43. Леонтьев М. К., Хронин Д. В., Борздыко Е. В. Анализ динамического поведения роторов с нелинейными упруго — демпферными опорами. // Изв. вузов. Авиационная техника. — 1987. — №3. — С. 19 — 22.

44. Лукас В. А. Теория автоматического управления. — М.: Недра, 1990. — 416 с.

45. Лунд., Штернлихт. Динамика системы «ротор — подшипник» и проблема ослабления колебаний // Тр. американского общества инженеров механиков. Теор. мех. -М.: Мир, 1962, № 4, С. 97 - 109.

46. Лурье А. И. Аналитическая механика. М.: Физматгиз, 1961. - 824 с.

47. Лучин Г. А. Создание магнитных опор для роторов турбомашин // Энергет. машиностроение. — 19821 -№ 3. 30 с.

48. Львович Ю. А. Основы теории электромеханических систем. — Л.: Изд. ЛГУ, 1973.- 196 с.

49. Магнитный подвес роторов электрических машин и механизмов // Тр. ВНИИЭМ. 1989. - Т. 89. С. 6 - 95.

50. Мартыненко Ю. Г. Движение твердого тела в электрических и магнитных полях. М.: Наука, 1988. -368 с.

51. Маслов Г. С. Расчеты колебаний валов. -М.: Машиностроение, 1980. -156 с.

52. Меркин Д. Р. Введение в теорию устойчивости движения. М.: Наука, 1971.-312 с.

53. Метлин В. Б. Магнитные и магнитно гидродинамические опоры. -М.: Энергия, 1968. -190 с.

54. Моисеев Н. Н. Математические задачи системного анализа. М.: Наука, 1981.-488 с.

55. Никитенко Ю. А. Принцип построения и методы проектирования систем электромагнитного подвеса. // Известия вузов. Электромеханика. — Новочеркасск. 2007. 202 с.

56. Николаи Е. JI. Теория гироскопов. М.: Гостехиздат, 1948. — 172 с.

57. Осокин Ю. А., Станкевич Н. Н. Разработка и применение электромагнитных подвесов в приборостроении // Изв. вузов. Приборостроение. 1982. - № 2. - С. 56 - 59.

58. Пановко Я. Г. Внутреннее трение при колебаниях упругих систем. — М.: Физматгиз, 1960. 193 с.

59. Первозванский А. А. Курс теории автоматического управления. М.: Наука, 1986.-616 с.

60. Позняк Э. JI. Колебания роторов // Вибрация в технике. М.: Машиностроение. 1980. - Т. 3. - С. 130 - 189.

61. Попов В. JL Теория линейных систем регулирования и управления. М.: Наука, 1989.-304 с.

62. Руковицын И. Г. Математическая модель ротора для анализа управления магнитными подшипниками. // Вопросы электромеханики. Тр. НППВНИИЭМ. -2008, Т. 107.-С. 11-15.

63. Руковицын И. Г. Особенности управления активными электромагнитными подшипниками газоперекачивающих агрегатов с гибкими роторами. // Вопросы электромеханики. Тр. НПП ВНИИЭМ. — 2009, Т. 113.-С. 13-18.

64. Руковицын И. Г., Сарычев А. П. Применение электромагнитных подшипников в газовой промышленности. // Компрессорная техника и пневматика. 2008, № 1. - С. 12 - 14.

65. Рунов Б. Т. Исследование и устранение вибрации паровых турбоагрегатов. М.: Энергоиздат, 1982. — 352 с.

66. Самарский А. А., Михайлов А. П. Математическое моделирование. Идеи. Методы. Примеры. М.:ФИЗМАТЛИТ, 2005. 320 с.

67. Сарычев А. П. Особенности и опыт создания электромагнитных подшипников для серии компрессоров газоперекачивающих агрегатов. // Вопросы электромеханики. Тр. НПП ВНИИЭМ. 2009, Т. 112. - С.З -10.

68. Сарычев А. П. Разработка электромагнитных подшипников для серии компрессоров газоперекачивающих агрегатов. // Вопросы электромеханики. Тр. НПП ВНИИЭМ. 2009, Т. 110. - С. 3 - 10.

69. Сарычев А. П., Верещагин В. П. Электромагнитные подшипники для Газпрома // Рынок нефтегазового оборудования СНГ. — 1996. — № 4. — С. 4 5.

70. Сарычев А. П., Спирин А. В. Опыт создания нагнетателя для ГПА-12М «Урал». // Компрессорная техника и пневматика. М., 2001. - №8. - С. 15-18.

71. Сарычев А. П., Спирин А. В. Создание нагнетателя НЦ-16М «Урал» с электромагнитным подвесом и сухими уплотнениями. // Компрессорная техника и пневматика. М., 2003. — №6. — С. 11 — 14.

72. Секулович М. Метод конечных элементов. — М.: Стройиздат, 1993. -664 с.

73. Сергеев С. И. Демпфирование механических колебаний. М.: Физматгиз. 1959, -408 с.

74. Смирнов А. Ф., Александров А. В., Лащеников Б.Я., Шапошников Н.Н. Строительная механика. Динамика и устойчивость сооружений. — М.: Стройиздат, 1984. 416 с.

75. ТондлА. Динамика роторов турбогенераторов. М.: Энергия, 1971. -412 с.

76. Филиппов А. П. Колебания деформируемых систем. М.: Машиностроение. 1970. — 736 с.

77. Фридман В.М. Уравновешивание гибких валов по формам свободных колебаний // Уравновешивание роторов энергетических машин: Сб. / ЦИНТИЭП. М.: Энергия, 1962. - С. 32-53.

78. Шайхутдинов А. 3., Хороших А. В., Седов В. В., Макриденко Л. А., Сарычев А. П., Верещагин В. П. Научно технические задачи развития магнитных подшипников для газоперекачивающих агрегатов. // Газовая промышленность. — 2009, № 7. - С. 66 — 70.

79. Шереметьевский Н. Н., Данилов Нитусов Н. Н., Вейнберг Д. М. Проблемы создания шарового двигателя - маховика для управления положением космического объекта. // Докл. ВЭЛК. - М., 1977. - С.9.

80. Шнепп В. Б. Конструкция и расчет центробежных компрессорных машин. М.: Машиностроение, 1995.-240 с.

81. Шубин А. А. Уравновешивание гибких роторов без их вращения // Теория и практика уравновешивания машин и приборов / Под ред. В.А. Щепетильникова. — М.: Машиностроение, 1970. С. 121 - 126.

82. Яковлев А. И., Ефанов В. И., Сарычев А. П., Верещагин В. П., Матвейчук П. А. Магнитный подвес для гибких роторов компрессоров. // Газовая промышленность. — 2000, №. 2. С. 51 - 52.

83. Achuth Rao. Роторная динамика в ANSYS // ANSYS Solutions. Русская редакция. 2007, №. 6. - С. 2 - 4.

84. Meldahl A. Auswuchten elastischer Rotoren ZAMM. - 1954. - Bd 34, № 8/9.

85. Tietze U., Schenk Ch. Halbleiter Schaltungstechnik. - Berlin, 1999. -1448 s.

86. Ziegler J.G., Nichols N.B. Optimum settings for automatic controllers // Trans. ASME. 1942. Vol. 64. P. 759 768.