165kW鼓风机引入电磁轴承转子动力学分析研究

摘要

10MW高温气冷堆是利用氦气循环载出核热能推动发电机组发电的新型反应堆,堆内主氦风机是高温气冷堆一回路系统的关键设备之一.目前世界上主氦风机的主要支承形式为油润滑机械支承方案,为了保证轴承的长期安全运行,油润滑的机械滚珠轴承系统非常复杂,长时间运行还会对氦气纯度形成威胁.电磁悬浮轴承有无需润滑、无摩擦、高转速等优点,可以用来替代机械支承以解决主氦风机支承的关键问题,但是与机械滚珠轴承相比,电磁悬浮轴承的支承刚度较小,其能否满足主氦风机的转速要求,尚需要进行研究.文章通过采用ABAQUS和SAMCEF软件建模,研究了165kW鼓风机转子在机械滚珠轴承和电磁轴承支承环境下的模态,找到了适合转速要求的电磁轴承刚度,并通过电磁轴承运行实验,验证了数值计算的准确性,并证明了在驱动电机叶轮等其他结构不变的条件下,使用电磁轴承替代机械滚珠轴承可以满足主氦风机的运转要求.