发明名称 一种磁悬浮分子泵的非线性力抑制方法
摘要 本发明提出一种磁悬浮分子泵的非线性力抑制方法,磁悬浮分子泵工作时,在低速时,将所述转子悬浮在电机定子内圆中心,然后启动电机,当所述转子转速达到预设转速时,将转子的悬浮中心切换到径向磁轴承定子内圆中心,然后将所述转子继续升速直到额定工作转速。当所述磁悬浮分子泵降速时,所述转子的转速降至预设转速时,所述转子的悬浮位置缓慢切换到所述电机定子内圆中心,所述转子在低速下稳定运行,直至减速到零。本发明避免了低速时电机径向磁偏拉力的影响和高速段时磁轴承电磁力非线性的影响,保证了转子稳定悬浮,是一种磁悬浮分子泵的非线性力抑制方法。
申请公布号 CN102788038B 申请公布日期 2014.09.03
申请号 CN201210307187.0 申请日期 2012.08.24
申请人 北京中科科仪股份有限公司;清华大学 发明人 张剀;武涵;李奇志;张小章;邹蒙
分类号 F04D27/00(2006.01)I 主分类号 F04D27/00(2006.01)I
代理机构 北京三聚阳光知识产权代理有限公司 11250 代理人 张建纲
主权项 一种磁悬浮分子泵的非线性力抑制方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将转子静态悬浮,获得电机定子内圆中心,并将其存储在控制器内的存储介质中;(2)在预设转速下获得径向磁轴承定子内圆中心;(3)磁悬浮分子泵工作时,所述磁悬浮分子泵控制器先将所述转子稳定悬浮在所述电机定子内圆中心处,然后启动电机,当所述转子转速达到预设转速时,将转子的悬浮位置缓慢切换至所述径向磁轴承定子内圆中心处,然后将所述转子继续升速直到额定工作转速;(4)当所述磁悬浮分子泵降速时,所述转子的转速降至预设转速时,所述转子的悬浮位置缓慢切换到所述电机定子内圆中心,所述转子在低速下稳定运行,直至减速到零。2.根据权利要求1所述的磁悬浮分子泵的非线性力抑制方法,其特征在于,获得所述电机定子内圆中心的方法如下:首先,在预设转速下获得径向磁轴承定子内圆中心;然后,以径向磁轴承定子内圆中心为原点建立直角坐标系,转子静态悬浮时,获得电机磁钢不同旋转角度时的所述转子的径向悬浮中心,取在Y向距离径向磁轴承定子内圆中心最远的转子悬浮中心的Y坐标作为电机定子内圆中心的Y坐标,取在X向距离径向磁轴承定子内圆中心最远的转子悬浮中心的X坐标作为电机定子内圆中心的X坐标,这样就获得了所述电机定子内圆中心的坐标。3. 根据权利要求2所述的磁悬浮分子泵的非线性力抑制方法,其特征在于:在所述步骤(1)中,静态悬浮时获得所述转子的径向悬浮中心过程如下:所述磁悬浮分子泵控制器控制所述转子悬浮在径向保护轴承定子内圆中心,磁悬浮分子泵控制器检测径向磁轴承各个线圈电流,然后对比径向磁轴承各个自由度相对方向的两个磁轴承线圈电流幅值是否相等,如相等则以该悬浮位置作为静态时获得所述径向磁轴承的悬浮中心;否则,则调整所述转子的位置,直到径向磁轴承各自由度电流幅值相等,将此位置作为静态悬浮时转子的径向悬浮中心。4. 根据权利要求1‑3中任一项所述的磁悬浮分子泵的非线性力抑制方法,其特征在于:在预设转速下获得径向磁轴承定子内圆中心的过程如下,首先通过磁悬浮分子泵控制器控制所述转子悬浮在径向保护轴承的中心处,然后启动电机将所述转子升速到预设转速,此时,磁悬浮分子泵控制器检测径向磁轴承各个线圈电流,然后对比径向磁轴承各个自由度相对方向的两个磁轴承线圈电流幅值是否相等,如相等则该悬浮位置即为所述径向磁轴承的定子内圆中心;否则,则调整所述转子的位置,直到径向磁轴承各自由度相对方向上电流幅值相等,则该位置即为径向磁轴承定子内圆中心。5. 根据权利要求2或3所述的磁悬浮分子泵的非线性力抑制方法,其特征在于:在所述步骤(1)或(2)中,同一自由度相对方向的两个磁轴承线圈电流幅值之间的差别不大于5%时,认为两个电流幅值相等。6. 根据权利要求5中所述的磁悬浮分子泵的非线性力抑制方法,其特征在于,所述预设转速在转子一阶刚性临界转速的70%‑90%范围内取值。
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