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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.3.2019.tde-05022019-083309
Document
Author
Full name
Yuri Perim
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2018
Supervisor
Committee
Silva, Paulo Sergio Pereira da (President)
Dedini, Katia Lucchesi Cavalca
Pierri, Paulo Sérgio
Title in Portuguese
Contribuições para o balanceamento eletrônico de rotores.
Keywords in Portuguese
Balanceamento eletrônico
Compensação de desbalanço
Controle (Teoria de sistemas e controle)
Mancais
Regulação sincronizada
Rotor
Vibrações de máquinas
Abstract in Portuguese
Este trabalho se insere no contexto de redução de vibrações de rotores via mancais ativos. Essas vibrações são causadas pelo desbalanço do próprio rotor e possuem frequência igual à frequência de rotação desse rotor. O desbalanço pode ser modelado como uma força de perturbação girante, sendo que uma técnica bastante conhecida para anular o efeito dessa perturbação é o balanceamento eletrônico, também chamado de compensação síncrona de desbalanço ou de regulação sincronizada. A presente dissertação traz duas contribuições para o tema. A primeira é a simplificação do compensador síncrono através de considerações de simetria do rotor e de isotropia dos mancais, e a segunda é a obtenção do modelo exato do sistema discreto resultante da aplicação da metodologia de compensação síncrona. Tais contribuições se valem da descrição do modelo em coordenadas complexas. À transformação de coordenadas reais para coordenadas complexas deu-se o nome de complexificação. Assim sendo, a complexificação do modelo permite dividir por dois a dimensão das variáveis do sistema (estados, entradas e saídas), além de dar sentido físico à separação entre os distúrbios diretos (caso do desbalanço) e os distúrbios retrógrados. Essa complexificação reduz o tempo de identificação da matriz de influência feita no balanceamento eletrônico, e o modelo complexificado obtido através das hipóteses de simetria e isotropia permite desacoplar completamente a compensação das perturbações diretas da compensação das perturbações retrógradas.
Title in English
Contributions to active unbalance comprensation of rotors.
Keywords in English
Active balancing
Magnetic bearings
Rotor control
Synchronized regulation
Unbalance compensation
Abstract in English
This work is inserted in the context of active attenuation of rotor vibrations. These vibrations are caused by the rotor's own unbalance and have a frequency equal to the rotor's rotation frequency. The unbalance can be modeled as a rotating disturbance force, and a well-known technique for cancelling the effect of such a disturbance is the so-called active balancing, also known as synchronous unbalance compensation or synchronized regulation. The present dissertation brings two contributions to the theme. The first one is the simplification of the synchronous compensator through considerations of rotor symmetry and bearing isotropy, and the second one is to obtain the exact model of the discrete system resulting from the application of the synchronous compensation methodology. These contributions make use of the model described in complex coordinates. The transformation from real coordinates to complex coordinates is defined as a complexification. Thus, the complexification of the model allows the division in half of the dimension of the system variables (states, inputs and outputs), as well as giving a physical sense to the separation between forward disturbances (case of the rotor unbalance) and backward disturbances. This complexification reduces the time of identification of the influence matrix made in active balancing, and the complexified model obtained through symmetry and isotropy hypotheses allows the completely uncouple of the forward disturbances compensation from the backward disturbances compensation.
 
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YuriPerimCorr18.pdf (1.31 Mbytes)
Publishing Date
2019-02-12
 
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