[發明專利]磁懸浮軸承系統及其控制方法和裝置

有效

• 申請號: 201410226429.2
• 申請日: 2014-05-26
• 公開（公告）號: CN105202023B
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 胡叨福;黃輝;胡余生;郭偉林;賀永玲;楊斌;李燕
• 申請（專利權）人: 珠海格力節能環保制冷技術研究中心有限公司
• 主分類號: F16C32/04
• 分類號: F16C32/04;G05B19/042
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 吳貴明,張永明

技術領域

本發明涉及磁懸浮領域，具體而言，涉及一種磁懸浮軸承系統及其控制方法和裝置。

背景技術

針對純電磁式磁懸浮軸承系統，在系統上電前，軸是停在保護軸承最下端的，如果采用直接浮軸的方式，軸會從保護軸承最下端快速運動至中心位置，浮軸瞬間軸承線圈會有比較大的電流，嚴重時可能會出現軸碰撞保護軸承的問題，較易震裂保護軸承，導致保護軸承損壞，對系統可靠性有較大的影響。

針對相關技術中磁懸浮軸承系統的保護軸承容易損壞的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種磁懸浮軸承系統及其控制方法和裝置，以解決現有技術中磁懸浮軸承系統的保護軸承容易損壞的問題。

根據本發明的一個方面，提供了一種磁懸浮軸承系統的控制方法。

根據本發明的磁懸浮軸承系統的控制方法包括：檢測所述磁懸浮軸承系統中軸的初始位置，并檢測所述磁懸浮軸承系統中保護軸承的中心位置；獲取預設幅度和預設次數，其中，所述預設幅度表示所述軸從所述初始位置運動至所述中心位置過程中每一次切換懸浮位置的幅度，所述預設次數表示所述軸從所述初始位置運動至所述中心位置過程中切換懸浮位置的總次數；根據所述初始位置、所述中心位置、所述預設幅度和所述預設次數計算所述軸起浮過程中的中間懸浮位置；以及以所述中間懸浮位置作為控制目標控制流經所述磁懸浮軸承系統中軸承線圈的電流。

進一步地，根據所述初始位置、所述中心位置、所述預設幅度和所述預設次數計算所述軸起浮過程中的中間懸浮位置包括：根據所述初始位置、所述中心位置和所述預設次數計算切換懸浮位置的目標參數；以及根據所述初始位置、所述預設幅度和所述目標參數計算所述中間懸浮位置。

進一步地，按照公式P＝(C-B)/A計算所述目標參數，其中，P為所述目標參數，C為所述中心位置，B為所述初始位置，A為所述預設次數；按照公式C_x＝P*S+B計算所述中間懸浮位置，其中，C_x為所述中間懸浮位置，S為所述預設幅度。

進一步地，所述初始位置B包括所述軸在徑向方向的多個初始位置B_i，i依次取1至n，n為2以上的自然數，其中，按照公式P＝(C-B)/A計算所述目標參數包括：按照公式P_i＝(C-B_i)/A計算對應所述軸在徑向方向的目標參數P_i；按照公式C_x＝P*S+B計算所述中間懸浮位置包括：按照公式Cx_i＝P_i*S+B_i計算對應所述軸在徑向方向的中間懸浮位置C_xi；以所述中間懸浮位置作為控制目標控制流經所述磁懸浮軸承系統中軸承線圈的電流包括：以多個所述中間懸浮位置作為所述控制目標控制流經所述軸承線圈的電流。

進一步地，在以所述中間懸浮位置作為控制目標控制流經所述磁懸浮軸承系統中軸承線圈的電流之后，所述控制方法還包括：獲取所述軸的起浮時間；檢測所述軸的實際懸浮位置；判斷所述起浮時間是否達到預設時間，并判斷所述實際懸浮位置是否與所述中心位置重合，其中，所述預設時間表示所述軸從所述初始位置運動至所述中心位置的時間；以及在判斷出所述起浮時間達到所述預設時間，并且所述實際懸浮位置和所述中心位置未重合的情況下，增大所述預設幅度，并重新計算所述軸承線圈的電流，直至所述實際懸浮位置與所述中心位置重合。

根據本發明的一個方面，提供了一種磁懸浮軸承系統的控制裝置。

根據本發明的磁懸浮軸承系統的控制裝置包括：第一檢測單元，用于檢測所述磁懸浮軸承系統中軸的初始位置，并檢測所述磁懸浮軸承系統中保護軸承的中心位置；第一獲取單元，用于獲取預設幅度和預設次數，其中，所述預設幅度表示所述軸從所述初始位置運動至所述中心位置過程中每一次切換懸浮位置的幅度，所述預設次數表示所述軸從所述初始位置運動至所述中心位置過程中切換懸浮位置的總次數；計算單元，用于根據所述初始位置、所述中心位置、所述預設幅度和所述預設次數計算所述軸起浮過程中的中間懸浮位置；以及控制單元，用于以所述中間懸浮位置作為控制目標控制流經所述磁懸浮軸承系統中軸承線圈的電流。

進一步地，所述計算單元包括：第一計算模塊，用于根據所述初始位置、所述中心位置和所述預設次數計算切換懸浮位置的目標參數；以及第二計算模塊，用于根據所述初始位置、所述預設幅度和所述目標參數計算所述中間懸浮位置。