[發明專利]磁懸浮系統及其電流響應速度檢測方法和裝置

有效

• 申請號: 201710841132.0
• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號: CN107612427B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 胡叨福;李雪;賀永玲
• 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: H02N15/00
• 分類號: H02N15/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 薛嬌;王寶筠

本發明實施例公開了一種磁懸浮系統及其電流響應速度檢測方法和裝置，在轉子處于靜態懸浮狀態時，用預設頻率的正弦波模擬轉子的高速運行，實現了靜態懸浮狀況下檢測高轉速運行中的電流響應速度。當檢測到電流響應速度未達到磁懸浮系統的指標要求時，可以施加控制算法使得電流響應速度達到磁懸浮系統的指標要求。降低在高轉速下施加控制算法使得軸承失穩帶來的風險，由于減少了高轉速下由于電流響應速度不達標帶來的控制算法的調節，增強了高轉速下軸承控制的穩定性。

技術領域

本發明涉及磁懸浮技術領域，更具體地說，涉及一種磁懸浮系統及其電流響應速度檢測方法和裝置。

背景技術

在高速旋轉的應用場合，磁懸浮軸承具有極大的優勢并已逐漸成為應用研究的主流，但同時也對磁懸浮軸承的運行穩定性提出更高的要求。

在磁懸浮系統中，磁懸浮軸承的基本工作原理是：通過位置傳感器監測轉子的位移，將該位移以及轉子的參考位移送入控制器得到控制電流，在軸承控制內環中將控制電流與軸承線圈的反饋電流的差值進行電流調節，經運算后輸出一定占空比的PWM波，將PWM波作為功率放大器的控制輸入信號，通過功率放大器控制電磁鐵中電流的大小，使轉子懸浮于設定的位置上。所以，功率放大器中的電流響應速度(即電流的變化率)將會直接影響磁懸浮軸承的控制穩定性。

由于磁懸浮軸承在很多場合需要轉子高速運行，為了了解此時的電流響應速度，常規的電流響應速度檢測需要在轉子高速旋轉下進行，若響應速度不夠，需要施加軸承控制，而在高轉速下進行控制算法的調節會對系統的穩定性與安全性產生非常不利的影響，例如，若在電流響應速度檢測過程中軸承失穩，轉子將直接跌落而與其它部件發生碰撞，碰撞嚴重時將直接破壞保護軸承，減少磁懸浮系統的使用壽命。

發明內容

本發明的目的是提供一種磁懸浮系統及其電流響應速度檢測方法和裝置，以增強高轉速下軸承控制的穩定性。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種磁懸浮系統中的電流響應速度檢測方法，包括：

當磁懸浮軸承中的轉子處于靜態懸浮狀態時，將位置傳感器監測到的轉子的位移疊加一預設頻率的正弦波；

將疊加正弦波后的位移，以及所述轉子的參考位移送入所述磁懸浮系統的軸承控制器；

對所述磁懸浮系統的功率放大器中的電流響應速度進行檢測。

上述方法，優選的，所述預設頻率的正弦波的頻率，是與所述磁懸浮系統正常工作狀態下所述轉子的轉速相對應的所述轉子的位移的變化頻率。

上述方法，優選的，所述對所述磁懸浮系統的功率放大器中的電流響應速度進行檢測，包括：

通過所述參考位移，所述疊加正弦波后的位移，軸承控制器增益和軸承偏置電流計算所述功率放大器的理想輸出電流值；

將所述功率放大器的輸出電流值與所述理想輸出電流值進行比較，若比較結果表征所述功率放大器的輸出電流失真，確定所述功率放大器中的電流響應速度未達到所述磁懸浮系統的指標要求，否則，確定所述功率放大器中的電流響應速度達到所述磁懸浮系統的指標要求。

上述方法，優選的，還包括：

當檢測出所述功率放大器中的電流響應速度未達到所述磁懸浮系統的指標要求時，施加軸承控制算法，直至所述功率放大器中的電流響應速度達到所述磁懸浮系統的指標要求。

一種磁懸浮系統中的電流響應速度檢測裝置，包括：

疊加模塊，用于當磁懸浮軸承中的轉子處于靜態懸浮狀態時，將位置傳感器監測到的轉子的位移疊加一預設頻率的正弦波；將疊加正弦波后的位移送入所述磁懸浮系統的軸承控制器；

輸入模塊，用于將所述轉子的參考位移送入所述軸承控制器；