[发明专利]一种磁悬浮转子系统及电机及调节方法

说明书

本发明提供一种磁悬浮转子系统及电机及调节方法，通过控制传感器的距离为第一形变量的绝对值与第二形变量的绝对值的和，可以保证当转轴受热发生应变，整体长度增加后，止推轴承转子仍能够在轴向悬浮中心位置，也即前磁悬浮止推轴承和后磁悬浮止推轴承中间位置。同时还可以确保第一检测面与传感器之间的检测距离和轴向位移传感器与止推轴承转子之间的第二距离保持不变，从而进一步确保了转轴在转动过程中的稳定性。当确保止推轴承转子仍能够在轴向悬浮中心位置后，可以确保止推转子轴承以最小的控制电流进行工作，进而减小前磁悬浮止推轴承和后磁悬浮止推轴承的发热量，进而可以延长轴承的使用寿命。

技术领域

本发明涉及磁悬浮转子电机技术领域，具体涉及一种磁悬浮转子电机及调节方法。

背景技术

随着磁悬浮技术的不断发展，磁悬浮技术的应用领域也越来越广阔。高速和超高速领域对于磁悬浮技术的使用尤其广泛，在高速和超高速领域中磁悬浮转子电机的运行频率达到数百赫兹甚至数千赫兹，伴随着超高转速而来的是电机转子严重的发热问题，转子发热会导致超高速电机的转轴发生热变形，尤其是转轴轴向方向的热变形。

现有技术中，如图1所示，在对转子电机进行装配时，装配时预先调整好第一检测面2与轴向位移传感器3之间的距离，工作时轴向位移传感器3以此距离作为稳定工作点进行悬浮工作，而伴随着不断的高速运行，转子温度不断升高，转轴1沿轴向方向伸长，而控制系统仍以预设的检测距离为默认的稳定工作点进行悬浮，如此一来就使得转轴1沿两个方向的轴向伸长量全部堆积到远离轴向位移传感器的一侧，造成止推轴承转子8的中心位置严重偏离轴向悬浮中心位置，也即止推轴承转子8的中心位置从位置A运动到了位置B，上述的位置移动就会使轴承的控制电流增大，而且轴承的控制电流还会随着转轴的伸长而不断提高并伴随着发热，如果电机转子的冷却效果不理想可能会导致转轴的伸长量触及轴向轴承的保护区间造成失稳保护停机，这会对轴向磁悬浮轴承系统造成极大的冲击，严重的会导致整个轴承报废。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的转子电机当收到热膨胀后，容易发生损坏的缺陷。

为此，本发明提供一种磁悬浮转子系统，包括：转轴，其上设置有第一检测面和止推轴承转子，所述止推轴承转子两侧分别设置有前磁悬浮止推轴承和后磁悬浮止推轴承；轴向伸长量传感器，设置所述止推轴承转子远离所述转轴的一侧，用以获取所述止推轴承转子与后磁悬浮止推轴承之间的第二形变量的绝对值；轴向位移传感器，设置在所述第一检测面靠近所述前磁悬浮止推轴承的一侧，用以获取所述第一检测面与所述传感器之间的第一形变量的绝对值；还包括：轴承控制器，用以当所述转轴受热发生形变后，调整所述止推轴承转子的位置，使所述止推轴承转子位于所述前磁悬浮止推轴承和后磁悬浮止推轴承的中间位置；用以容纳所述传感器的传感器壳体，所述传感器壳体上设置有驱动装置，所述驱动装置用以当所述传感器重新恢复至所述前磁悬浮止推轴承和后磁悬浮止推轴承中间位置后，调整所述传感器朝向所述第一检测面发生运动，运动距离为第一形变量的绝对值与第二形变量的绝对值的和。

所述驱动装置为超声波电机。

所述传感器外壁上设置有导向槽，所述超声波电机与所述导向槽相对应的部位设置有导向柱。

所述传感器壳体内设置有弹簧，所述弹簧一端顶靠所述传感器壳体，另一端顶靠所述传感器。

本发明提供的磁悬浮转子系统，还包括控制器，用以接收所述第一形变量与所述第二形变量的数值并根据第一形变量与所述第二形变量控制所述驱动装置的运动。

本发明同时提供一种电机，包括本发明提供的磁悬浮转子系统；以及壳体，所述磁悬浮转子系统设置在所述壳体内部。

一种本发明提供的磁悬浮转子系统的控制方法，包括如下步骤：获取转轴的第一形变量和第二形变量；控制所述止推轴承转子复位至前磁悬浮止推轴承和后磁悬浮止推轴承的中间位置；驱动传感器发生朝向第一检测面方向的运动，其中运动距离为第一形变量的绝对值与第二形变量的绝对值的和。