[实用新型]一种磁轴承位移传感器容错控制电路

说明书

本实用新型涉及一种磁轴承位移传感器容错控制电路，所述内容能提高磁轴承控制系统的可靠性，保证系统正常运行，电路结构简单实用、不增加传感器探头数量和控制系统功耗。一种磁轴承位移传感器容错控制电路，所述内容包括位移传感器电路、定值电压输出电路、电压监测电路、继电器切换电路、差分放大电路、传感器状态监测电路以及主控芯片等部分。

技术领域

本实用新型涉及磁轴承控制领域，尤其涉及一种磁轴承用位移传感器的容错控制电路，用于对磁悬浮系统转子的位置检测和控制。

背景技术

磁悬浮轴承是利用电磁力作用将转子悬浮于空中，以使转子与定子之间避免存在机械接触，磁悬浮轴承系统通常应用于高速旋转系统。

位移传感器在磁轴承控制系统中具有重要作用，它可以实时检测高速旋转的转子的精确位置，从而实现对磁轴承的控制、转子的稳定悬浮。

然而，在磁悬浮轴承的实际运行过程中，难免由于发生各种难以预料的情形，造成某一路或多路位移传感器输出信号异常，从而导致转子无法稳定悬浮并在运转时跌落，进而对磁悬浮轴承系统造成损坏。

为了降低因传感器故障所导致的系统破坏，提高系统的稳定性，通常采取的方法是装配足够冗余数量的传感器或者改变位移测量方式。以上方法的主要问题在于增加了磁轴承系统的复杂程度、传感器的测量精度也无法得到保证。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题：克服传统磁轴承控制系统存在的不足，设计了一种磁轴承位移传感器容错控制电路，能够实时监测传感器输出的采样信号是否处于正常范围，通过继电器选择电路选择输出处于正常工作状态的传感器输出信号，当某一个方向的传感器发生工作异常时，继电器选择电路切换到固定电压值输出，用该固定输出值替代非正常工作的传感器输出信号，保证整个磁轴承系统继续稳定正常运行，从而使系统的可靠性得到提升。

为了实现一种磁轴承位移传感器容错控制电路，其特点在于，包括位移传感器电路、定值电压输出电路、电压监测电路、继电器切换电路、差分放大电路、传感器状态监测电路以及主控芯片等部分；

所述位移传感器电路利用电感线圈的涡流效应，产生随位移发生线性变化的电压信号。

所述定值电压输出电路，用于产生在一定范围内可调的电压信号，使用前将其调整到当所测转子位于机械中心位置时所对应的电压值。

所述电压监测电路，用于实时监测传感器输出电压是否在正常输出范围。当传感器输出处于正常工作范围时，输出低电平；当传感器输出不在正常工作范围时，输出高电平，该高低电平信号与继电器切换电路的控制线圈相连。

所述继电器切换电路，用于实现传感器输出与定值电压信号的切换输出，当传感器电压输出正常时，继电器输出传感器信号，当输出异常时，继电器输出定值电压信号。

所述传感器状态监测电路，包含电平切换电路和隔离电路。用于识别继电器输出电路的切换动作，当继电器切换电路未发生切换时，保持输出低电平，当继电器切换电路发生切换时，输出高电平。

所述差分放大电路，用于将继电器切换电路输出的信号进行差分、放大。

根据本实用新型提供的具体事实方式，本实用新型公开了以下的技术效果。

本实用新型通过电压监测电路输出的高低电平信号驱动继电器选择电路的控制线圈，通过继电器的切换，选择输出不同状态下的信号。当传感器工作正常时，输出传感器信号，当某一个方向的传感器发生异常时，输出固定电压信号，用该固定电压信号替代非正常工作的传感器输出信号，来保证整个磁轴承系统继续稳定、正常运行，从而使系统的可靠性得到提升。

附图说明

图1是本实用新型的整体框图(以X方向为例)；

图2是本实用新型径向磁轴承的结构示意图；