[發明專利]一種磁軸承磁懸浮鼓風機故障檢測系統

在審

• 申請號: 201711452996.X
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108023506A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 劉衛法;吳立華;董繼勇
• 申請（專利權）人: 南京磁谷科技有限公司
• 主分類號: H02N15/00
• 分類號: H02N15/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

本發明公開了一種磁軸承磁懸浮鼓風機故障檢測系統，包括DSP模塊、FPGA模塊、電機逆變器、磁軸承逆變器和故障檢測模塊，DSP模塊、電機逆變器、磁軸承逆變器以及故障檢測模塊對應與FPGA模塊相連。本發明磁懸浮鼓風機的故障檢測處理在FPGA中進行，由于FPGA采用的編程語言既是一種行為描述語言，也是一種結構描述語言，可描述并行執行的程序結構，通過利用FPGA并行運行的這一特點，可大大提高系統對故障處理的迅速性，及時保護。另外，由于將故障類型在FPGA中進行分類，而不是在DSP中運行，為DSP節省了內存空間，將節省出來的這部分內存空間用于實現其他控制策略及算法，從而極大地提高了整個控制系統的利用率。

技術領域：

本發明涉及一種磁軸承磁懸浮鼓風機故障檢測系統，屬于磁懸浮控制技術領域。

背景技術：

磁懸浮軸承是一個復雜的機電耦合系統，由機械系統和控制系統兩個大部分組成，系統中有若干故障信號的檢測，這些故障信號檢測無誤后系統正常工作，現常規的故障檢測是將故障檢測信號直接送入DSP模塊的引腳，由DSP模塊對各類故障信號進行處理，如圖1所示，在現有的系統中控制算法及故障檢測均由DSP來完成，FPGA模塊僅僅被動的產生驅動磁懸浮軸承的PWM。同時驅動電機逆變器的PWM信號直接由DSP產生。然而，在上述現有方案中，從工作效率與可靠性來考慮，大量的故障檢測給DSP帶來的負擔，影響工作及控制效率，若故障處理不及時，還會帶來災難性后果，導致IGBT損害。因此，針對上述現有方案存在的不足，有必要加強故障處理的迅速性，并減少DSP運行時間，提高系統的工作效率。

發明內容：

本發明是為了解決上述現有技術存在的問題而提供一種磁軸承磁懸浮鼓風機故障檢測系統。

本發明所采用的技術方案有：一種磁軸承磁懸浮鼓風機故障檢測系統，其特征在于：包括DSP模塊、FPGA模塊、電機逆變器、磁軸承逆變器和故障檢測模塊，所述DSP模塊、電機逆變器、磁軸承逆變器以及故障檢測模塊對應與FPGA模塊相連；

所述DSP模塊集中完成控制算法，一方面將電機逆變器與磁軸承逆變器需要的驅動信號送到FPGA模塊，另一方面接受經過FPGA模塊處理過的故障檢測信號；

所述FPGA模塊集中完成FPGA模塊產生的PWM信號的傳輸及故障檢測，根據故障的類型來及時關斷上述PWM信號，并將處理過的故障信息反饋給DSP模塊；

所述電機逆變器接受FPGA模塊發出的6路PWM驅動信號來控制電機逆變器的工作；

所述磁軸承逆變器接受FPGA模塊發出的20路PWM驅動信號來控制磁軸承逆變器的工作；

所述故障檢測模塊將故障信號發送給FPGA模塊。

進一步地，所述FPGA模塊處理過的故障檢測信號分為二種類型，一類為關鍵故障；二類為非關鍵故障。

進一步地，所述關鍵故障包括急停故障、過流故障、接觸器吸合故障和IGBT故障。

進一步地，所述非關鍵故障包括過溫故障、過壓故障、欠壓故障、反電勢故障、進口壓力故障、出口壓力故障和機箱內外壓差故障。

本發明具有如下有益效果：本發明磁懸浮鼓風機的故障檢測處理在FPGA中進行，由于FPGA采用的編程語言既是一種行為描述語言，也是一種結構描述語言，可描述并行執行的程序結構，通過利用FPGA并行運行的這一特點，可大大提高系統對故障處理的迅速性，及時保護。另外，由于將故障類型在FPGA中進行分類，而不是在DSP中運行，為DSP節省了內存空間，將節省出來的這部分內存空間用于實現其他控制策略及算法，從而極大地提高了整個控制系統的利用率，同時根據故障的類型來進行判斷系統是否需要停止，提高系統的穩定性。

附圖說明：

圖1為現有技術中磁軸承磁懸浮鼓風機故障檢測示意圖。