[发明专利]磁悬浮轴承悬浮中心位置检测方法

说明书

本发明磁悬浮轴承悬浮中心位置检测方法涉及磁悬浮领域，其目的是为了提供一种中心位置检测不受具体轴承型号限制、能够降低轴承损伤风险的磁悬浮轴承悬浮中心位置检测方法。本发明磁悬浮轴承悬浮中心位置检测方法包括于保护轴承内壁之外设置若干给定参考位置，若干给定参考位置依次连接能够形成闭合轨迹，保护轴承内壁位于闭合轨迹内部；依次以每个给定参考位置作为磁悬浮轴承转子轴的目标位置，对磁悬浮轴承转子轴施加驱动力使其在保护轴承内壁中旋转运动至少一周；检测转子轴在保护轴承内壁中运动的实际位移；根据检测的位移结果计算悬浮中心的位置。

技术领域

本发明涉及磁悬浮领域，特别是涉及磁悬浮轴承悬浮中心位置检测方法。

背景技术

磁悬浮轴承的控制如图4所示，给定一个参考位置，反馈轴的实时位置信息，经位置控制器后得电流给定，该电流给定与轴实时电流反馈经电流控制器使轴达到参考位置。磁悬浮轴承通过改变悬浮绕组的电流，从而改变磁轴承上各个方向的磁力，使轴实现稳定悬浮。为了轴能稳定悬浮并旋转，其稳定悬浮的位置的选定是非常重要的，最理想的情况为悬浮位置即为电机定子的中心位置。

对于中心位置的检测方法，传统的方法为手动检测：如单给定某一方向一个固定大小的电流，将轴承吸在某个极限位置，此时的轴承位置记为P1，然后给另一个方向给定电流，此时的轴承位置记为P2，则在这个方向上，轴承的中心位置即为:P＝1/2(P1+P2)。

当然也有自动检测，自动检测无非是将手动检测的过程自动化，如从一个极限位置过渡到另一个极限位置，其中检测方法大多是基于电流控制的，但基于电流控制的中心位置检测，无论是手动的还是自动的，在面对不同型号的轴承时，由于轴承重量的不同，在检测位置时，需要手动调节电流幅值的最大值，才能实现位置的准确检测。故而在实际应用中，这种方法受具体轴承的型号的限制。

发明内容

基于此，有必要针对在检测轴承参考位置时需不同型号的轴承对应不同的检测电流的问题，提供一种中心位置检测不受具体轴承型号限制、能够降低轴承损伤风险的磁悬浮轴承悬浮中心位置检测方法。

一种磁悬浮轴承悬浮中心位置检测方法，包括以下步骤：

于保护轴承内壁之外设置若干给定参考位置，所述若干给定参考位置依次连接能够形成闭合轨迹，所述保护轴承内壁位于闭合轨迹内部；依次以每个给定参考位置作为磁悬浮轴承转子轴的目标位置，对磁悬浮轴承转子轴施加驱动力使其在保护轴承内壁中旋转运动至少一周；检测所述转子轴在保护轴承内壁中运动的实际位移；根据检测的位移结果计算悬浮中心的位置。

在其中一个实施例中，检测所述转子轴在运动过程中的实际位移的步骤中，检测得到转子轴在X方向上的最大位置坐标和最小位置坐标以及Y方向上的最大位置坐标和最小位置坐标。

在其中一个实施例中，根据检测的位移结果计算悬浮中心的位置的步骤中，X方向上的最大位置坐标和最小位置坐标的中点与Y方向上的最大位置坐标和最小位置坐标的中点即为磁悬浮轴承悬浮中心位置。

在其中一个实施例中，所述转子轴在保护轴承内壁中运动的实际位移通过磁悬浮系统中的传感器检测。

在其中一个实施例中，所述传感器设置有四个且沿磁悬浮轴承定子周向均匀设置。

在其中一个实施例中，所述驱动力为磁悬浮系统中的悬浮绕组产生的电磁力。

在其中一个实施例中，所述悬浮绕组设置有四组且沿定子周向均匀分布。

在其中一个实施例中，所述闭合轨迹的形状为圆形。

在其中一个实施例中，所述闭合轨迹与保护轴承内壁同心。

在其中一个实施例中，所述闭合轨迹的形状为矩形或不规则形状。