[发明专利]一种磁悬浮轴承的控制装置、方法和磁悬浮轴承系统

说明书

本发明公开了一种磁悬浮轴承的控制装置、方法和磁悬浮轴承系统，该装置包括：位移采样单元，采样轴承转子所在位置，记为当前位置；控制单元，在接收到控制轴承转子的指令的情况下，根据当前位置，调节轴承线圈的电流，以使轴承转子的位移按设定变化方式变化；其中，控制指令，包括：起浮指令或停浮指令；在控制指令为起浮指令的情况下，先按第一变化率增大，再按第二变化率增大；在控制指令为停浮指令的情况下，先按第三变化率减小，再按第四变化率减小。该方案，通过在磁悬浮轴承的起停浮过程中，在起浮时减小甚至避免轴承线圈出现尖峰电流，和/或在磁悬浮轴承停浮时减小甚至消除轴承转子落轴的冲击力，能够保证甚至提升磁悬浮轴承的整体性能。

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、方法和磁悬浮轴承系统，尤其涉及一种磁悬浮轴承起停浮装置、方法和磁悬浮轴承系统。

背景技术

磁悬浮轴承系统，能够通过电磁场传递电磁力，实现轴承转子稳定悬浮，轴承转子转速高，无机械磨损，无需油类等润滑剂，维护成本低。磁悬浮轴承起浮时，需通过控制轴承线圈的电流来控制电磁力，以驱动轴承转子上升，直至轴承转子稳定悬浮至预期位置。相应地，当磁悬浮轴承停浮时，需要控制轴承线圈的电流，使轴承转子落到保护轴承上。但是，在磁悬浮轴承的起停浮过程中，起浮时轴承线圈会出现较大的尖峰电流的问题，和/或停浮时轴承转子会出现落轴碰撞的问题，会影响磁悬浮轴承的整体性能。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种磁悬浮轴承的控制装置、方法和磁悬浮轴承系统，以解决在磁悬浮轴承的起停浮过程中，起浮时轴承线圈会出现较大的尖峰电流的问题，和/或停浮时轴承转子会出现落轴碰撞的问题，会影响磁悬浮轴承的整体性能的问题，达到通过在磁悬浮轴承的起停浮过程中，在起浮时减小甚至避免轴承线圈出现尖峰电流，和/或在磁悬浮轴承停浮时减小甚至消除轴承转子落轴的冲击力，能够保证甚至提升磁悬浮轴承的整体性能的效果。

本发明提供一种磁悬浮轴承的控制装置中，所述磁悬浮轴承，包括：轴承转子和轴承线圈；所述磁悬浮轴承的控制装置，包括：位移采样单元和控制单元；其中，所述位移采样单元，被配置为采样所述轴承转子所在位置，记为所述轴承转子的当前位置；所述控制单元，被配置为在接收到用于对所述轴承转子进行控制的控制指令的情况下，根据所述轴承转子的当前位置，调节所述轴承线圈的电流，以使所述轴承转子的位移按设定变化方式变化；其中，所述控制指令，包括：起浮指令或停浮指令；在所述控制指令为起浮指令的情况下，所述设定变化方式为：先按第一变化率增大，再按第二变化率增大的方式，记为第一变化方式；所述第一变化率小于所述第二变化率；在所述控制指令为停浮指令的情况下，所述设定变化方式为：先按第三变化率减小，再按第四变化率减小的方式，记为第二变化方式；所述第三变化率，大于所述第四变化率。

在一些实施方式中，所述磁悬浮轴承所在系统，包括：功率放大器；所述控制单元，根据所述轴承转子的当前位置，调节所述轴承线圈的电流，包括：根据所述轴承转子的当前位置，按设定调节方式，调节所述功率放大器的输入信号，并将所述输入信号输出至所述功率放大器，以调节所述轴承线圈的电流；其中，所述设定调节方式，包括：通过调节所述功率放大器的输入信号，对所述轴承线圈的电流进行调节，从而使所述轴承转子的位移按所述设定变化方式变化。

在一些实施方式中，所述第一变化方式，包括：使所述轴承转子的位移呈指数型增大的方式；所述第二变化方式，包括：使所述轴承转子的位移呈反比例函数型减小的方式；或者，所述第一变化方式，包括：使所述轴承转子的位移呈增益先小后大的直线拟合指数形式增大的方式；所述第二变化方式，包括：使所述轴承转子的位移呈增益先大后小的直线拟合指数形式减小的方式。

在一些实施方式中，还包括：所述控制单元，还被配置为确定所述磁悬浮轴承是否未触发过流保护，以在所述磁悬浮轴承未触发过流保护的情况下，根据所述轴承转子的当前位置，确定所述轴承线圈的电流，以使所述轴承转子的位移按设定变化方式变化。