HTR-10GT电磁轴承过临界转速实验转子模态分析

摘要

10MW高温气冷堆氦气透平发电系统(HTR-10GT),是国家"十五"863计划重点项目,是清华大学核研院建造的10MW高温气冷堆(HTR-10)的二期工程.HTR-10GT能量转换系统(PCU)中竖直放置的转子上,装有发电机、透平、压气机等,其中透平转子长约3.5m,重约1000kg,转速达15000r/min,需经过二阶弯曲临界转速.目前在此领域尚无实际应用的先例,是个极具挑战性的国际难题.为了掌握电磁轴承过弯曲临界转速技术,建立了相关的实验台架.文中采用有限元分析方法及MSC.Marc软件,分析了实验转子的固有频率与模态,并深入研究了支承刚度与固有频率的关系.研究结果为电磁轴承控制系统设计奠定了基础,同时为转子支承刚度的调整提供了依据.