[发明专利]一种磁悬浮轴承转子及基座振动抑制试验系统

说明书

本发明属于磁悬浮轴承技术领域，具体涉及一种磁悬浮轴承转子及基座振动抑制试验系统，包括基座与振动平台连接的磁悬浮轴承系统，磁悬浮轴承系统包括电机定子、转子、轴向磁悬浮轴承、径向磁悬浮轴承、位移传感器和安装于磁悬浮轴承定子上的加速度传感器；控制系统，其用于采集转子位移信号、转子转速信号、线圈电流信号、电机温度信号和加速度信号，并对转子振动位移信号进行微分、降噪、滤波，对作用力加速度信号的检测线性度、灵敏度进行标定，以及进行转子位置控制、振动抑制和过程控制；变频器模块，其与电机定子电性连接，并与控制系统保持通讯；磁悬浮轴承控制器功率模块，其与控制系统和磁悬浮轴承系统电性连接。

技术领域

本发明属于磁悬浮轴承技术领域，具体涉及一种磁悬浮轴承转子及基座振动抑制试验系统。

背景技术

大量的试验数据表明，作用于转子上或基座上的干扰力直接影响着磁悬浮轴承系统对转子的位置控制精度，甚至可能导致磁悬浮轴承系统的控制失稳。

如公开号CN112162574A公开了一种磁悬浮轴承转子振动控制方法包括：通过磁悬浮轴承中的位移传感器采集转子位移信号；根据转子位移信号提取转子振动分量，并根据转子振动分量确定位移反馈信号；根据位移反馈信号和预先设定的磁悬浮参考信号，获得控制磁悬浮轴承中转子悬浮的控制信号，以根据控制信号控制转子振动。本申请中对转子振动进行控制时，无需检测转子速度，仅仅根据位移传感器测得的转子位移信号即可实现对转子振动的控制，在一定程度上简化了对转子振动控制的难度，并提高对转子振动控制的精度。本申请还提供了一种磁悬浮轴承转子振动控制装置、设备以及计算机可读存储介质，具有上述有益效果。

又如公开号CN106499730B公开了一种磁悬浮轴承系统短暂失控后能实现再悬浮的控制方法，属于磁悬浮轴承系统领域。本发明的一种磁悬浮轴承系统短暂失控后能实现再悬浮的控制方法，在磁悬浮轴承系统正常工作时控制器内采用转子位置控制模块进行控制，使得转子受到与转子偏离平衡位置方向相反的电磁吸引力合力，确保转子维持在要稳定悬浮的平衡位置，在磁悬浮轴承系统出现短暂失控后，控制器内先切换采用转子速度控制模块控制，使得转子受到转子振动速度方向相反的电磁吸引力合力，用于消耗由于外部干扰力引起的转子振动能量，降低转子振动速度，控制器内再切换采用转子位置控制模块控制，使得转子回复到要稳定悬浮的平衡位置，实现再悬浮，操作便捷。

现有技术中，磁悬浮轴承系统的位置误差控制策略具有滞后性，且不具备基座位移补偿和控制失稳后快速抑制转子振动的能力。现有技术中对磁悬浮轴承系统中转子受到干扰力引起的振动抑制研究，仅基于位移信号观测出的补偿力存在较大的误差（受采样频率和信噪比影响较大），难以实现对随机干扰力的准确实时补偿；对干扰力引起的系统失稳后再悬浮的研究，由于基于转子位移的分析存在较大误差，磁悬浮轴承无法及时提供合适的主动抑制力，不能快速降低转子的冲击和振动，难以快速实现磁悬浮轴承系统再悬浮。现有技术中，缺少针对转子振动位移、转子振动加速度、基座振动加速度有效的采样及试验系统，无法为转子和基座振动抑制策略提供有效的数据支撑，无法试验磁悬浮轴承系统失稳后令转子再悬浮所需的控制方法。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的是提供一种磁悬浮轴承转子及基座振动抑制试验系统。

本发明提供了如下的技术方案：

一种磁悬浮轴承转子及基座振动抑制试验系统，包括：

磁悬浮轴承系统，其基座与振动平台连接，磁悬浮轴承系统包括电机定子、转子、轴向磁悬浮轴承、径向磁悬浮轴承、位移传感器和安装于磁悬浮轴承定子上的加速度传感器；

控制系统，其与磁悬浮轴承系统电性连接，用于采集转子位移信号、转子转速信号、线圈电流信号、电机温度信号和加速度信号，并对转子振动位移信号进行微分、降噪、滤波，对作用力和加速度信号的检测线性度、灵敏度进行标定，以及进行转子位置控制、振动抑制和过程控制；