【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高速磁浮电机，尤其涉及一种超高速磁悬浮电机可变推力差压补偿轴承结构及轴向力动态平衡控制方法。
技术介绍
1、随着节能意识的不断提高，传统齿轮增速的传动方式被无传动损耗的高速永磁电机取代的趋势日趋明显。高速永磁电机按轴承形式可分为四类：强制油润滑轴承(滑动轴承)、滚动轴承、空气轴承(气浮轴承)、电磁轴承(磁悬浮轴承)；其中，滑动轴承因需要配套复杂滑油系统以及轴承损耗较大，属于临近淘汰的最老一代高速永磁电机技术；滚动轴承受材料限制，电机转速和功率受到较大限制，仅在有限场合适用；气浮轴承因空气承载力小，而且转速调节范围较小，仅在特定场合适用；磁悬浮轴承其承载力可根据电磁设计进行调整，转速在额定转速以内连续可调，轴承损耗低等特点，是目前替代齿轮增速的最佳选择。
2、但在高于30000rpm转速后，由于材料限制，推力磁轴承的承载力不高，不能满足工业离心压缩设备使用最低要求从而限制了高速磁悬浮电机的发展与推广。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种超高速磁悬浮电机可变推力差压补偿轴承结构及轴向力动态平衡控制方法，旨在解决现有技术中由于材料限制，推力磁轴承的承载力不高，不能满足工业离心压缩设备使用最低要求从而限制了高速磁悬浮电机的发展与推广的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的一种超高速磁悬浮电机可变推力差压补偿轴承结构，包括电机壳体、电机轴、主轴封、主推力轴承、推力盘、推力盘密封、副推力轴承、传感器安装件和位移感测盘，所述主推力轴承、
3、其中，所述传感器安装件用于安装位移传感器。
4、其中，所述主轴封上设有高压气口，所述主推力轴承上设有与所述电机壳体相连通的测压口，所述副推力轴承上设有与所述电机壳体相连通的泄压口。
5、其中，所述高压气口通过调节阀与外部高压管路连接，所述测压口处设置有压力传感器，推力轴承电流信号通过控制器与所述调节阀、所述压力传感器和所述位移传感器连接。
6、其中，通过所述主轴封与所述推力盘密封形成动静密封，在所述推力盘左侧形成相对密封的密封腔。
7、本专利技术还提供一种超高速磁悬浮电机可变推力差压补偿轴承的轴向力动态平衡控制方法，采用如上述所述的超高速磁悬浮电机可变推力差压补偿轴承结构，
8、包括如下步骤：
9、步骤一、当位移传感器测得推力盘位于两磁轴承中间位置时，将主推力轴承电磁吸力记为f10、轴承电流记为i10，将副推力轴承电磁吸力记为f20、轴承电流记为i20，将差压补偿推力记为f00，将附加轴向力记为f30；
10、步骤二、当受外界波动导致f30>f00+f10-f20时，主推力轴承电流i10将增加同时位移传感器会测得平衡盘向左侧偏移；
11、步骤三、通过以控制推力盘维持在量轴承中间位置为目标，监测轴承电流保持初始平衡状态为参考值经控制器计算后控制调节阀对密封腔压力p1进行调节即可完成轴向力动态平衡控制。
12、其中，步骤三中的密封腔压力p1由所述测压口处设置的压力传感器测得。
13、本专利技术的一种超高速磁悬浮电机可变推力差压补偿轴承结构及轴向力动态平衡控制方法，通过所述主轴封与所述推力盘密封形成动静密封，在所述推力盘左侧形成相对密封的密封腔，密封腔用以便于通过所述高压气口送入的高压气能形成较高压力，且在所述推力盘左侧形成的高压通过所述测压口处安装的压力传感器测得密封腔内压力p1，推力盘右侧接近推力盘外径处有泄压口以保证推力盘右侧压力与环境压力一致，通过推力盘两侧压力不同形成推力盘往向右的推力来平衡向右的轴向力，并通过传感器与控制器的实时动态调整实现推力的平衡，其中控制器的信号来源于磁轴承控制器、压力传感器、安装于传感器安装件上的位移传感器，以此方式解决了现有技术中由于材料限制，推力磁轴承的承载力不高，不能满足工业离心压缩设备使用最低要求从而限制了高速磁悬浮电机的发展与推广的技术问题。
14、计算推力盘承受压差面积：a＝3.14*(r02-ri2)；
15、计算压差在推力盘形成推力：f＝a*p1；
16、式中仅p1为可调节变量，因此，通过调节p1即可精确调整推力f大小。
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1.一种超高速磁悬浮电机可变推力差压补偿轴承结构，其特征在于，
2.如权利要求1所述的超高速磁悬浮电机可变推力差压补偿轴承结构，其特征在于，
3.如权利要求2所述的超高速磁悬浮电机可变推力差压补偿轴承结构，其特征在于，
4.如权利要求3所述的超高速磁悬浮电机可变推力差压补偿轴承结构，其特征在于，
5.如权利要求4所述的超高速磁悬浮电机可变推力差压补偿轴承结构，其特征在于，
6.一种超高速磁悬浮电机可变推力差压补偿轴承的轴向力动态平衡控制方法，采用如权利要求5所述的超高速磁悬浮电机可变推力差压补偿轴承结构，其特征在于，
7.如权利要求6所述的超高速磁悬浮电机可变推力差压补偿轴承的轴向力动态平衡控制方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种超高速磁悬浮电机可变推力差压补偿轴承结构，其特征在于，
2.如权利要求1所述的超高速磁悬浮电机可变推力差压补偿轴承结构，其特征在于，
3.如权利要求2所述的超高速磁悬浮电机可变推力差压补偿轴承结构，其特征在于，
4.如权利要求3所述的超高速磁悬浮电机可变推力差压补偿轴承结构，其特征在于，
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【专利技术属性】
技术研发人员：刁钟洋，陈世凡，刘红丹，周东，何丹，邓德见，张艳，李鹏春，向永，孙磊，
申请(专利权)人：重庆江增船舶重工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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