一种磁悬浮轴承位置控制装置及系统制造方法及图纸

技术编号:43009181 阅读:11 留言:0更新日期:2024-10-18 17:15
本申请公开了一种磁悬浮轴承位置控制装置及系统,属于磁悬浮技术领域,该装置包括:位置传感器、信号处理模块和主控电路;通过信号处理模块比较轴承的位置电压信号和预设的基准电压信号,从而确定轴承当前位置是否达到目标位置,并根据位置电压信号和预设的基准电压信号的相异程度确定反馈电压信号;通过主控电路根据反馈电压信号更新原始驱动电流的大小,以使当前的位置电压信号调整为与基准电压信号一致,实现了实时调整磁悬浮轴承的位置,由于实时动态调整的过程中,不断更新数据,从而能够保证控制磁悬浮轴承的位置过程的稳定性和位置可靠度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及磁悬浮,尤其涉及一种磁悬浮轴承位置控制装置及系统


技术介绍

1、磁悬浮技术简称eml技术或ems技术,是指利用磁力克服重力使物体悬浮的一种技术。磁悬浮轴承作为磁悬浮技术的核心部件,是利用磁力作用将轴承悬浮于空中,使轴承与定子之间没有机械接触。其原理是磁感应线与磁浮线成垂直,轴芯与磁浮线是平行的,所以轴承的重量就固定在运转的轨道上,利用几乎是无负载的轴芯往反磁浮线方向顶撑,形成整个转子悬空,在固定运转轨道上。

2、在早期的磁悬浮轴承控制方法大多采用了电位器模拟式控制方法,其操作不便,稳定性差,而随着磁悬浮控制系统对实时信号处理要求的不断提高,当今的磁悬浮控制都逐渐转向了数字控制,因为数字式控制具有精度高、动态性能好的优点,可以保证计算和控制的实时性和稳定性。

3、因此,现有技术在控制磁悬浮轴承的位置的过程中,存在难以保证实时性和稳定性的问题。


技术实现思路

1、有鉴于此,有必要提供一种磁悬浮轴承位置控制装置及系统,用于解决现有技术在控制磁悬浮轴承的位置的过程中,存在的难以保证实时性和稳定性的问题。

2、为了解决上述问题,本技术提供一种磁悬浮轴承位置控制装置,包括:

3、位置传感器,用于获取轴承的位置电压信号;

4、信号处理模块,与位置传感器连接,用于根据位置电压信号和预设的基准电压信号的相异程度确定反馈电压信号;

5、主控电路,与信号处理模块连接,用于根据反馈电压信号更新原始驱动电流,以使当前的位置电压信号调整为与基准电压信号一致。

6、在一种可能的实现方式中,磁悬浮轴承位置控制装置还包括:

7、基准电压设置模块,用于设置轴承的基准电压信号;

8、驱动模块,用于输出驱动电流;

9、信号处理模块还与基准电压设置模块连接,还用于根据位置电压信号对基准电压信号进行调整,确定更新基准电压信号;

10、主控电路还与基准电压设置模块和驱动模块,还用于根据位置电压信号和更新基准电压信号调整驱动电流,以使当前的位置电压信号调整为与更新基准电压信号一致。

11、在一种可能的实现方式中,信号处理模块包括第一运算放大器、第二运算放大器和第三运算放大器;第一运算放大器的两端分别与第三运算放大器的负极输入端以及基准电压设置模块连接,第二运算放大器的两端分别与第三运算放大器的正极输入端以及位置传感器连接。

12、在一种可能的实现方式中,信号处理模块还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻;

13、第一电阻和第二电阻均与第二运算放大器的正极输入端连接,第二运算放大器的负极输入端与第二运算放大器的输出端连接;

14、第三电阻和第四电阻均与第三运算放大器的正极输入端连接,第五电阻的两端分别连接第一运算放大器的输出端和第三运算放大器的负极输入端,第六电阻的两端分别连接第三运算放大器的负极输入端和第三运算放大器的输出端。

15、在一种可能的实现方式中,主控电路包括信号采样单元和脉冲驱动输出单元;

16、信号采样单元与信号处理模块连接,用于采集反馈电压信号;

17、脉冲驱动输出单元与驱动模块连接,用于根据反馈电压信号确定脉冲控制信号,并根据脉冲控制信号更新驱动电流。

18、在一种可能的实现方式中,驱动模块包括驱动芯片、场效应管和电流传感器;

19、场效应管的两端分别连接驱动芯片和电流传感器;

20、驱动芯片分别与主控电路、正供电电源、负供电电源和场效应管连接;

21、电流传感器与主控电路连接。

22、在一种可能的实现方式中,基准电压设置模块与主控电路通过spi通讯方式进行数据传输。

23、在一种可能的实现方式中,位置传感器包括差动变压器式传感器、旋转编码器、霍尔元件、光电编码器和电涡流式传感器中的至少一种。

24、在一种可能的实现方式中,基准电压设置模块包括dac芯片,dac芯片包括多个引脚。

25、为了解决上述问题,本技术还提供一种磁悬浮轴承位置控制系统,包括如上文所述的磁悬浮轴承位置控制装置。

26、采用上述技术方案的有益效果是:本技术提供一种磁悬浮轴承位置控制装置及系统,通过信号处理模块比较轴承的位置电压信号和预设的基准电压信号,从而确定轴承当前位置是否达到目标位置,并根据位置电压信号和预设的基准电压信号的相异程度确定反馈电压信号;通过主控电路根据反馈电压信号更新原始驱动电流的大小,以使当前的位置电压信号调整为与基准电压信号一致,实现了实时调整磁悬浮轴承的位置,由于实时动态调整的过程中,不断更新数据,从而能够保证控制磁悬浮轴承的位置过程的稳定性和位置可靠度。

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【技术保护点】

1.一种磁悬浮轴承位置控制装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的磁悬浮轴承位置控制装置,其特征在于,还包括:

3.根据权利要求2所述的磁悬浮轴承位置控制装置,其特征在于,所述信号处理模块包括第一运算放大器、第二运算放大器和第三运算放大器;所述第一运算放大器的两端分别与所述第三运算放大器的负极输入端以及所述基准电压设置模块连接,所述第二运算放大器的两端分别与所述第三运算放大器的正极输入端以及所述位置传感器连接。

4.根据权利要求3所述的磁悬浮轴承位置控制装置,其特征在于,所述信号处理模块还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻;

5.根据权利要求2所述的磁悬浮轴承位置控制装置,其特征在于,所述主控电路包括信号采样单元和脉冲驱动输出单元;

6.根据权利要求2所述的磁悬浮轴承位置控制装置,其特征在于,所述驱动模块包括驱动芯片、场效应管和电流传感器;

7.根据权利要求1所述的磁悬浮轴承位置控制装置,其特征在于,所述基准电压设置模块与所述主控电路通过SPI通讯方式进行数据传输。>

8.根据权利要求1所述的磁悬浮轴承位置控制装置,其特征在于,所述位置传感器包括差动变压器式传感器、旋转编码器、霍尔元件、光电编码器和电涡流式传感器中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的磁悬浮轴承位置控制装置,其特征在于,所述基准电压设置模块包括DAC芯片,所述DAC芯片包括多个引脚。

10.一种磁悬浮轴承位置控制系统,其特征在于,包括如权利要求1至9任一项所述的磁悬浮轴承位置控制装置。

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【技术特征摘要】

1.一种磁悬浮轴承位置控制装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的磁悬浮轴承位置控制装置,其特征在于,还包括:

3.根据权利要求2所述的磁悬浮轴承位置控制装置,其特征在于,所述信号处理模块包括第一运算放大器、第二运算放大器和第三运算放大器;所述第一运算放大器的两端分别与所述第三运算放大器的负极输入端以及所述基准电压设置模块连接,所述第二运算放大器的两端分别与所述第三运算放大器的正极输入端以及所述位置传感器连接。

4.根据权利要求3所述的磁悬浮轴承位置控制装置,其特征在于,所述信号处理模块还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻;

5.根据权利要求2所述的磁悬浮轴承位置控制装置,其特征在于,所述主控电路包括信号采样单元和...

【专利技术属性】
技术研发人员:兰皇仲李闻一熊仕举吴小飞李启宋赵小斌
申请(专利权)人:湖北舜一技术有限公司
类型:新型
国别省市:

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