[发明专利]用于节能地且低磨损地运行气体轴承的方法

说明书

一种用于运行气体轴承(1)的方法(100)，其中，该气体轴承由转子(11)和定子(12)构成，其中，转子(11)在以提升转速n_L相对于定子(12)旋转时从与定子(12)的混合摩擦转变为与处于定子(12)和转子(11)之间的介质(13)的流体摩擦，其中，将转子(11)的速度保持在空转转速n_l或以上，其中，响应于第一信息(21)——基于该第一信息能够预期到作用到气体轴承(1)上的加速力F的变化ΔF，求取(110)空转转速n_l与提升转速n_L之间的安全系数r_N:＝n_l/n_L的新的值，和/或，响应于第二信息(31)——基于该第二信息能够预期到提升转速n_L的变化Δn_L，求取(120)提升转速n_L的新的值n_L,neu，其中，使气体轴承(1)的空转转速n_l匹配于(130)安全系数r_N的改变的值和/或提升转速n_L的改变的值n_L,neu。本发明还涉及一种所属的计算机程序。

技术领域

本发明涉及一种用于运行气体轴承的方法，该气体轴承例如能够在用于向燃料电池系统提供空气或燃料气体的压缩机中使用。

背景技术

在具有基于燃料电池的驱动系统的车辆中，通常使用来自环境空气的氧化剂——氧气，以便在燃料电池中与含氢气体反应成水(或水蒸气)，并且在此通过电化学转化提供电功率。

为此，通常需要压缩环境空气，以便确保用于反应的足够的氧分压以及在燃料电池堆上的尽可能均匀的分布，并且以便克服系统中的压力损失。例如由DE 10 2011 087912 A1已知具有用于环境空气的压缩机的燃料电池系统。

针对环境空气所需的压力和质量流要求压缩机具有高速度。同时，所提供的空气必须是无油的，因为否则燃料电池将被污染并且在短时间内变得无法使用。因此，在用于燃料电池的空气供给的压缩机中优选使用气体轴承，因为气体轴承是无油的。这种气体轴承例如由DE 10 2013 221 119 A1所已知。

发明内容

在本发明的范畴内，已经研发出一种用于运行气体轴承的方法。该气体轴承由转子和定子构成。转子在以提升转速n_L相对于定子旋转时从与定子的混合摩擦转变为与处于定子和转子之间的介质的流体摩擦。其原因在于空气动力学效应以及在此尤其在于转子与定子之间的压力垫结构。将转子的速度保持在空转转速n_l或以上。如果空转转速n_l大于提升转速n_L，则可以避免转子与定子之间的直接机械接触。

单独地或组合地执行以下措施：

响应于第一信息(基于该第一信息能够预期到作用到气体轴承上的加速力F的变化ΔF)，求取空转转速n_l与提升转速n_L之间的安全系数r_N：＝n_l/n_L的新值。

响应于第二信息(基于该第二信息能够预期到提升转速n_L的变化Δn_L)，求取提升转速n_L的新的值n_L,neu。

使气体轴承的空转转速n_l匹配于安全系数r_N的改变的值和/或提升转速n_L的改变的值。

在此完全可能的是：第一信息和第二信息重叠，即，例如同一测量参量不仅对于加速力F的预期变化ΔF重要相关，而且对于提升转速n_L的预期变化Δn_L重要相关。