[发明专利]基于磁轴承和电机的系统的一体化控制装置、系统及方法

权利要求书

1.一种基于磁轴承和电机的系统的一体化控制方法，其特征在于，该一体化控制方法包括：

实时获取电机的运行数据和磁轴承的运行数据，所述磁轴承的运行数据包括：磁轴承的转速、位置信号和振动信号，所述电机的运行数据包括：电机的转速、电流信号和位置信号；

同步处理所述电机的运行数据和所述磁轴承的运行数据并依据处理结果生成控制策略；

根据所述控制策略输出控制信号对所述电机和所述磁轴承的运行状态进行协同控制；

当处理结果为磁轴承的振动幅值时，所述控制策略包括：

当所述振动幅值大于第一预设振动幅值阈值时，判定系统处于故障状态，自动控制改变电机的转速；

当所述振动幅值大于第二预设振动幅值阈值时，根据所述振动信号判定磁轴承处于失效状态时，控制启动备用轴承，自动控制电机的转速降低到零。

2.根据权利要求1所述的一体化控制方法，其特征在于，所述同步处理所述电机的运行数据和所述磁轴承的运行数据包括：

根据获取到的磁轴承的位置信号计算磁轴承的振动幅值；

根据获取到的电机的位置信号与电流信号计算电机的扭矩。

3.根据权利要求2所述的一体化控制方法，其特征在于，当处理结果为电机的扭矩时，所述控制策略包括：当电机的扭矩大于预设扭矩阈值，判断系统处于故障状态，控制所述系统进行报警。

4.一种基于磁轴承和电机的系统的一体化控制装置，其特征在于，该一体化控制装置包括：

获取模块，用于实时获取电机的运行数据和磁轴承的运行数据，所述磁轴承的运行数据包括：磁轴承的转速、位置信号和振动信号，所述电机的运行数据包括：电机的转速、电流信号和位置信号；

处理模块，与所述获取模块连接，用于同步处理所述电机的运行数据和所述磁轴承的运行数据并依据处理结果生成控制策略，其中，

当处理结果为磁轴承的振动幅值时，所述控制策略包括：

当所述振动幅值大于第一预设振动幅值阈值时，判定系统处于故障状态，自动控制改变电机的转速；

当所述振动幅值大于第二预设振动幅值阈值时，根据所述振动信号判定磁轴承处于失效状态时，控制启动备用轴承，自动控制电机的转速降低到零；

控制模块，与所述处理模块连接，用于根据所述控制策略输出控制信号对所述电机和所述磁轴承的运行状态进行协同控制。

5.一种基于磁轴承和电机的系统的一体化控制系统，其特征在于，该一体化控制系统包括：

如权利要求4所述的一体化控制装置，所述一体化控制装置设置有输入端和输出端，所述输入端用于接收电机的运行数据和所述磁轴承的运行数据，所述输出端用于输出控制信号，所述磁轴承的运行数据包括：磁轴承的转速、位置信号和振动信号，所述电机的运行数据包括：电机的转速、电流信号和位置信号；

电机，与所述一体化控制装置的输出端连接，用于接收所述控制信号控制负载的运行状态；

电机传感器，与所述一体化控制装置的输入端和所述电机均连接，用于采集电机的运行数据并将所述电机的运行数据传输给所述一体化控制装置；

磁轴承驱动器，与磁轴承和所述一体化控制装置的输出端均连接，用于接收控制信号并根据所述控制信号控制所述磁轴承的运行状态；

磁轴承传感器，与所述磁轴承和所述一体化控制装置的输入端均连接，用于采集磁轴承的运行数据，并将所述磁轴承的运行数据传输给所述一体化控制装置。

6.根据权利要求5所述的一体化控制系统，其特征在于，所述磁轴承驱动器设有多套，每套所述磁轴承驱动器用于控制磁轴承的多个力方向。

7.根据权利要求6所述的一体化控制系统，其特征在于，所述磁轴承传感器设有多套，所述磁轴承传感器与所述磁轴承驱动器一一对应设置。

8.根据权利要求5所述的一体化控制系统，其特征在于，所述电机传感器包括：电机位置信号检测单元、转速检测单元、电压信号检测单元和电流信号检测单元，所述磁轴承传感器包括：磁轴承位置信号检测单元、速度检测单元和振动信号检测单元。