[发明专利]一种磁悬浮轴承的控制装置、磁悬浮轴承及其控制方法

说明书

本发明公开了一种磁悬浮轴承的控制装置、磁悬浮轴承及其控制方法，该装置包括：位移反馈模块(5)和陷波不平衡振动控制器(4)；其中，所述位移反馈模块(5)，用于采集所述磁悬浮轴承的磁悬浮转轴(3)的位移信息；其中，所述位移信息，包括：围绕所述磁悬浮转轴(3)的几何中心旋转的旋转位移信息，以及围绕所述磁悬浮转轴(3)的质心旋转的不平衡位移信息；所述陷波不平衡振动控制器(4)，用于将所述位移信息中的所述不平衡位移信息进行补偿处理，得到有效位移信息。本发明的方案，可以克服现有技术中不平衡扰动大、控制难度大和运行稳定性差等缺陷，实现不平衡扰动小、控制难度小和运行稳定性好的有益效果。

技术领域

本发明属于磁悬浮技术领域，具体涉及一种磁悬浮轴承的控制装置、磁悬浮轴承及其控制方法，尤其涉及一种磁悬浮轴承不平衡振动控制装置、具有该装置的磁悬浮轴承、以及该磁悬浮轴承的不平衡振动控制方法。

背景技术

磁悬浮技术当前飞速发展，磁悬浮转轴运行在无机械接触的环境中，因而可轻易实现高转速、超高转速的旋转，在理想情况下，转子几何中心与质心(即质量中心)如图1所示是完全重合的，在这种理想情况下，当磁悬浮转轴在旋转时，始终以几何中心为原点对称旋转，在这种旋转状态下，对于转轴的控制无疑是极其理想的状态。然而由于加工、材料密度分布等种种因素，转子的几何中心与质心并不完全重合，如图2所示，在这种情况下，由于转轴几何中心与质心不一致，转轴一方面要使几何中心定位于定子中心位置，另一方面转轴受力点位于质心位置，会造成转轴围绕中心位置的公转运动，从而加大悬浮绕组的控制难度。

对于上述图2的转轴由于转子不平衡所产生的运动情况，通常称之为不平衡扰动，针对磁悬浮转轴的不平衡扰动情况，在几何中心与质心无法一致的情况下，为了减少由于不平衡扰动带来的影响，提高悬浮转轴的稳定性，针对磁悬浮转轴旋转的不平衡扰动的控制就很有必要。

现有技术中，存在不平衡扰动大、控制难度大和运行稳定性差等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述缺陷，提供一种磁悬浮轴承的控制装置、磁悬浮轴承及其控制方法，以解决现有技术中转子不平衡导致磁悬浮轴承的不平衡扰动大的问题，达到不平衡扰动小的效果。

本发明提供一种磁悬浮轴承的控制装置，包括：位移反馈模块和陷波不平衡振动控制器；其中，所述位移反馈模块，用于采集所述磁悬浮轴承的磁悬浮转轴的位移信息；其中，所述位移信息，包括：围绕所述磁悬浮转轴的几何中心旋转的旋转位移信息，以及围绕所述磁悬浮转轴的质心旋转的不平衡位移信息；所述陷波不平衡振动控制器，用于将所述位移信息中的所述不平衡位移信息进行补偿处理，得到有效位移信息。

可选地，其中，所述陷波不平衡振动控制器，设置于所述位移反馈模块所属位移反馈回路中，或设置于所述磁轴承控制器的前端；和/或，所述陷波不平衡振动控制器，包括：陷波器；所述陷波器的陷波深度为7.96db到60db；和/或，所述陷波不平衡振动控制器将所述位移信息中的所述不平衡位移信息处理成有效位移信息，包括：通过2阶滤波器，滤出所述位移信息中的所述不平衡位移信息，剩余信息即为所述有效位移信息。

可选地，还包括：比较器；当所述陷波不平衡振动控制器设置于所述位移反馈回路中时，所述比较器，用于将所述陷波不平衡振动控制器直接对所述位移信息进行补偿处理后的所述有效位移信息，与给定位置信号进行比较后，送入所述磁悬浮轴承的磁轴承控制器中；或者，当所述陷波不平衡振动控制器设置于所述磁轴承控制器的前端时，所述比较器，还用于将所述位移反馈模块直接反馈的所述位移信息与给定位置信号进行比较后，送入所述陷波不平衡振动控制器，以使所述陷波不平衡振动控制器对所述比较所得结果进行补偿处理后，将所述补偿处理所得结果送入所述磁悬浮轴承的磁轴承控制器中。