[發明專利]一種復合分子泵及控制方法

在審

• 申請號: 201810030100.7
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN108457873A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 項海銘;王文建;洪申平
• 申請（專利權）人: 天津飛旋高速電機科技有限公司;天津飛旋科技有限公司
• 主分類號: F04D25/06
• 分類號: F04D25/06;F04D19/04;F04D27/00;F04D29/058
• 代理公司: 浙江英普律師事務所 33238
• 代理人: 陳俊志

1.一種復合分子泵，其特征在于，包括分子泵本體、控制器、磁懸浮軸承控制系統、永磁高速電機控制系統；所述控制器分別電性連接分子泵本體、磁懸浮軸承控制系統、永磁高速電機控制系統；所述分子泵本體包括泵殼(1)、葉輪(2)、隔環(3)、靜片(4)、牽引級定子(5)、永磁高速電機(6)、電磁主軸(7)、循環水隔環(8)、信號接頭(9)、上保護軸承(10)、上徑向傳感器和被動磁力軸承組件(11)、上徑向主動磁力軸承(12)、下徑向主動磁力軸承(13)、下徑向傳感器和被動磁力軸承組件(14)、出氣口法蘭(15)、保護氣體法蘭(16)、上軸向混合磁力軸承(17)、下軸向混合磁力軸承(18)、下保護軸承(19)、軸向傳感器(20)、推力盤(21)；

所述復合分子泵包括兩個徑向混合磁懸浮軸承和兩個軸向混合磁懸浮軸承：上徑向主動磁力軸承(12)、下徑向主動磁力軸承(13)、上軸向混合磁力軸承(17)、下軸向混合磁力軸承(18)；

所述的兩個徑向混合磁懸浮軸承由定子和轉子組成，定子為4或4的倍數個磁極，由若干片0.15-0.5mm厚硅鋼片疊壓成型，在磁極上繞制線圈然后再在鐵芯徑向上鑲嵌一圈永磁體加工而成；轉子采用多片0.15-0.5mm厚的圓環形硅鋼片疊壓做成并套裝到電磁主軸上；

所述的兩個軸向混合磁懸浮軸承也由定子和轉子組成，定子采用空心導磁鐵芯、勵磁線圈和永磁體組成；轉子由實心導磁圓盤做成；

上徑向傳感器和被動磁力軸承組件(11)和下徑向傳感器和被動磁力軸承組件(14)中的徑向傳感器為電感式傳感，其線圈纏繞在固定徑向永磁體的徑向軸承鐵芯上，減小徑向混合磁懸浮軸承的軸向空間；軸向傳感器(20)為電感式傳感器；

電磁主軸(7)由芯軸和各軸承轉子組件構成；

兩個徑向混合磁懸浮軸承和兩個軸向混合磁懸浮軸承通過磁力對電磁主軸進行五個自由度控制，使電磁主軸穩定的懸浮在軸承定子的幾何中心，沒有機械接觸；其中兩個徑向混合磁懸浮軸承控制轉子的四個空間自由度，包括控制轉子在x方向、y方向的平動和繞x軸及y軸的轉動，兩個軸向磁力軸承控制轉子的一個空間自由度，包括控制了轉子在z方向的平動；除去繞z軸轉動的自由度外，其余的五自由度都受到磁懸浮軸承的控制。

2.根據權利要求1所述的復合分子泵的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，控制器接通電源，給磁懸浮分子泵系統供電；

S2，控制器先控制轉子系統軸向懸浮；

S3，控制器控制轉子系統上徑向懸浮；

S4，控制器控制轉子系統下徑向懸浮；

S5，控制器控制轉子系統整體懸浮，并找到轉子系統在被動磁懸浮軸承系統的懸浮穩定中心；

S6，控制器控制轉子系統運行，主動磁懸浮軸承系統通過傳感器反饋信號，采用PID控制算法對轉子系統運行軌跡加以校正。