[发明专利]一种复合分子泵及控制方法

权利要求书

1.一种复合分子泵，其特征在于，包括分子泵本体、控制器、磁悬浮轴承控制系统、永磁高速电机控制系统；所述控制器分别电性连接分子泵本体、磁悬浮轴承控制系统、永磁高速电机控制系统；所述分子泵本体包括泵壳(1)、叶轮(2)、隔环(3)、静片(4)、牵引级定子(5)、永磁高速电机(6)、电磁主轴(7)、循环水隔环(8)、信号接头(9)、上保护轴承(10)、上径向传感器和被动磁力轴承组件(11)、上径向主动磁力轴承(12)、下径向主动磁力轴承(13)、下径向传感器和被动磁力轴承组件(14)、出气口法兰(15)、保护气体法兰(16)、上轴向混合磁力轴承(17)、下轴向混合磁力轴承(18)、下保护轴承(19)、轴向传感器(20)、推力盘(21)；

所述复合分子泵包括两个径向混合磁悬浮轴承和两个轴向混合磁悬浮轴承：上径向主动磁力轴承(12)、下径向主动磁力轴承(13)、上轴向混合磁力轴承(17)、下轴向混合磁力轴承(18)；

所述的两个径向混合磁悬浮轴承由定子和转子组成，定子为4或4的倍数个磁极，由若干片0.15-0.5mm厚硅钢片叠压成型，在磁极上绕制线圈然后再在铁芯径向上镶嵌一圈永磁体加工而成；转子采用多片0.15-0.5mm厚的圆环形硅钢片叠压做成并套装到电磁主轴上；

所述的两个轴向混合磁悬浮轴承也由定子和转子组成，定子采用空心导磁铁芯、励磁线圈和永磁体组成；转子由实心导磁圆盘做成；

上径向传感器和被动磁力轴承组件(11)和下径向传感器和被动磁力轴承组件(14)中的径向传感器为电感式传感，其线圈缠绕在固定径向永磁体的径向轴承铁芯上，减小径向混合磁悬浮轴承的轴向空间；轴向传感器(20)为电感式传感器；

电磁主轴(7)由芯轴和各轴承转子组件构成；

两个径向混合磁悬浮轴承和两个轴向混合磁悬浮轴承通过磁力对电磁主轴进行五个自由度控制，使电磁主轴稳定的悬浮在轴承定子的几何中心，没有机械接触；其中两个径向混合磁悬浮轴承控制转子的四个空间自由度，包括控制转子在x方向、y方向的平动和绕x轴及y轴的转动，两个轴向磁力轴承控制转子的一个空间自由度，包括控制了转子在z方向的平动；除去绕z轴转动的自由度外，其余的五自由度都受到磁悬浮轴承的控制。

2.根据权利要求1所述的复合分子泵的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，控制器接通电源，给磁悬浮分子泵系统供电；

S2，控制器先控制转子系统轴向悬浮；

S3，控制器控制转子系统上径向悬浮；

S4，控制器控制转子系统下径向悬浮；

S5，控制器控制转子系统整体悬浮，并找到转子系统在被动磁悬浮轴承系统的悬浮稳定中心；

S6，控制器控制转子系统运行，主动磁悬浮轴承系统通过传感器反馈信号，采用PID控制算法对转子系统运行轨迹加以校正。