[发明专利]一种磁悬浮球形转子超重力反应器及其转子不平衡调控方法

权利要求书

1.一种磁悬浮球形转子超重力反应器，其特征在于：

所述反应器包括球形外壳、旋转喷淋头、镂空球形转子和电磁控制系统；所述镂空球形转子表面镶嵌有磁极，每个磁极有一个N极和一个S极，所述电磁控制系统控制所述镂空球形转子悬浮在球形外壳中，并绕所述超重力反应器的轴心线转动；当所述反应器转子产生质量不平衡时，所述电磁控制系统施加电磁合力和合力矩，通过电磁作用实现所述镂空球形转子的悬浮移动控制与多自由度旋转，将转子轴心线和质心位置调回反应器轴心线以抵消不平衡效应，从而消除所述球形转子产生的不平衡质量；

其中，所述电磁控制系统施加电磁合力和合力矩，通过电磁作用实现所述镂空球形转子的悬浮移动控制与多自由度旋转具体包括：

通过监测所述镂空球形转子与所述反应器外壳的间隙距离，计算得到转子的位移信息与运动状态，将所述位移信息转换，经识别与处理后，控制以提供适当的驱动电流，并通过所述电流变化来实现所述镂空球形 转子的悬浮控制与旋转；

所述镂空球形转子为一镂空球壳结构，里面填充填料；所述反应器外壳包含气相流体进、出口和液相流体进、出口，所述液相流体进口连接所述旋转喷淋头；所述旋转喷淋头转动速度和所述镂空球形转子的转动速度同步，液相流体经所述液相流体进口和所述旋转喷淋头喷射进转子填料中；所述液相流体在填料中呈径向和轴向流动分布；所述气相流体经气相流体进口进入反应器中的填料中；所述液相流体和所述气相流体在填料中发生传质反应；

所述电磁控制系统包括：位移传感器、位移信号转换器、控制器、功率放大器以及悬浮控制-旋转驱动线圈组；所述位移传感器用于监测所述镂空球形转子与所述反应器外壳的间隙距离，计算得到转子的位移信息与运动状态，由所述位移信号转换器将所述位移信息转换为所述控制器可以识别与处理的电信号，并返回给控制器，所述控制器识别与处理所述电信号之后再发出控制信号，控制所述功率放大器向所述悬浮控制-旋转驱动线圈提供适当的驱动电流，并通过所述悬浮控制-旋转驱动线圈组电流变化来实现所述镂空球形转子的悬浮控制与旋转。

2.根据权利要求1所述的超重力反应器，其特征还在于：

所述控制器可以识别与处理所述位移信号转换器转换的电信号，并判断所述镂空球形转子轴心线和质心位置是否偏离所述超重力反应器轴心线；

当所述控制器判断所述镂空球形转子轴心线和质心位置未偏离所述超重力反应器轴心线，则认为镂空球形转子内未产生不平衡质量，所述超重力反应器正常工作；

当所述控制器判断所述镂空球形转子轴心线和质心位置已偏离所述超重力反应器轴心线，则认为镂空球形转子内产生不平衡质量，所述控制器发出控制信号控制所述功率放大器提供给所述悬浮控制-旋转驱动线圈组的驱动电流，改变旋转磁场强度、感应电动势和感应电流，改变电磁转矩控制所述镂空球形转子绕指定方向角度运动、旋转，将转子轴心线和质心位置调回到反应器轴心线上，从而使得所述镂空球形转子处于平衡状态。