电磁轴承—转子系统的跳跃现象及机理分析

来源：振动与冲击杂志2025年第3期北京时间：

作者：彭晓为，张晓申zxs6@tsinghua.org.cn,，孙喆，赵雷，时振刚

单位：1.东莞职业技术学院智能汽车产教融合创新中心， 广东 东莞523000；2.西安航空制动科技有限公司， 西安710000；3.清华大学核能与新能源技术研究院， 北京100000

摘要：针对电磁轴承—转子系统过临界模态时的跳跃现象，应用多尺度法分析其行为特性，并基于能量平衡关系阐释其发生的物理机理，进而提出抑制跳跃现象的有效措施。研究结果表明：电磁力非线性导致的特定转速范围内的多解共存是跳跃现象的根源；多个平衡解分布在低于线性化模型模态频率的转速范围，导致系统在运行中表现出软弹簧特性；在不稳定平衡解附近，能量与振动幅度和相位之间构成正反馈关系，系统在扰动作用下，电磁力与不平衡激励将驱使系统进一步远离平衡解，这是系统发生跳跃现象的根本物理原因；基于机理的参数讨论，合理的转子偏心距与控制器比例增益、微分增益均对跳跃现象有抑制作用。<br>

关键词：电磁轴承；跳跃现象；多尺度法；机理分析