本发明专利技术涉及磁力轴承系统技术领域，公开了一种减小磁力轴承系统中转子起浮过程冲击的方法，包括步骤：S1、计算用于减小转子在起浮过程中冲击的输出位置指令；S2、根据所述输出位置指令计算输出电流指令；S3、将输出电流指令转换成电流值；S4、将电流值转换成控制所述转子位置的电磁力，利用所述电磁力控制所述转子位置。本发明专利技术能够减小磁力轴承系统中转子在起浮过程中的冲击。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及磁力轴承系统
，特别是涉及一种。
技术介绍
磁力轴承系统是一种无摩擦、不需润滑的轴承系统，适用于某些具有特殊需求的旋转机械，目前磁力轴承的应用已日益广泛。磁力轴承系统工作时，转子受电磁力作用而保持在悬浮状态，与定子组件无接触。磁力轴承本身是不稳定的，因此需要实时地根据转子的位置调节电磁力，才能保证转子稳定地悬浮在工作位置。磁力轴承的电磁力的调节是通过调节轴承电流实现的。当磁力轴承系统未工作时，转子不受电磁力作用，在重力的作用下落于定子组件上。起浮过程为转子从非悬浮状态变化到悬浮状态的过程。传统的磁力轴承控制方法中，一般未专门设计起浮过程控制算法，而是直接采用稳态悬浮的控制程序实现起浮。 在系统正常工作的情况下，控制程序总是根据位置指令量使转子稳定悬浮在设定的位置，当位置指令量变化时，转子也会随着移动到设定的位置。通常，在磁力轴承系统中规定转子在工作位置时位移为0，转子落于定子组件上时位移为-Stl，其中Stl > O为转子落下位置与工作位置的距离。传统的磁力轴承控制方法中，未专门设计转子起浮控制算法，而直接采用稳态悬浮的控制程序实现起浮，也就是说在起浮过程中的位置指令量始终为0，控制算法力图将转子稳定到位置O处。由于电磁力与磁路气隙呈平方反比关系，而转子在落下状态时上磁力轴承磁路气隙较大，故需较大的电流才能克服重力，使转子脱离非悬浮状态。但是，随着转子接近设定的工作位置，磁力轴承磁路气隙逐渐减小，在电流不变的情况下将造成电磁力急剧增加，转子位置很容易发生很大的超调，并引起很大的冲击。这种冲击可能导致磁力轴承系统损坏。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是如何减小磁力轴承系统中转子起浮过程的冲击。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种，包括以下步骤SI、计算用于减小转子在起浮过程中冲击的输出位置指令；S2、根据所述输出位置指令计算输出电流指令；S3、将输出电流指令转换成电流值；S4、将电流值转换成控制所述转子位置的电磁力，利用所述电磁力控制所述转子位置。优选地，步骤SI中计算所述输出位置指令具体包括S11、设定转子下落位置与工作位置的距离Stl，位置指令切换周期数A，以及位置指令级别数N;S12、初始化迭代步数k = O以及当前位置指令级别P=I;S13、令 k = k+Ι ；S14、若k彡pA且P < N,则令p = p+1 ;否则保持P不变；Sl5、计算输出位置指令^ = NS16、返回步骤S13继续计算，直到k达到预设值。优选地,利用磁力轴承系统中的功率放大器将输出电流指令转换成电流值。 优选地，利用磁力轴承系统中的磁力轴承将所述电流值转换成控制所述转子位置的电磁力。(三)有益效果上述技术方案具有如下优点本专利技术在转子起浮过程中，采用分级的逐步增大的位置指令量，从而实现转子的柔和起浮，减小起浮过程的冲击。附图说明图I是本专利技术的方法流程图；图2是图I中计算输出位置指令的流程图。具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。如图I所示，本专利技术提供一种，包括以下步骤SI、计算用于减小转子在起浮过程中冲击的输出位置指令；S2、根据所述输出位置指令计算输出电流指令，计算输出电流指令的过程为现有技术，所计算出的输出电流指令为与电流值对应的数字；S3、将输出电流指令转换成电流值；S4、将电流值转换成控制所述转子位置的电磁力，利用所述电磁力控制所述转子位置。上述磁力轴承系统，包括机架、转子、驱动电机、磁力轴承、位移传感器、功率放大器、控制器，位移传感器均设置在机架上，位移传感器的输出端电连接到控制器上，控制器的指令输出电连接到功率放大器上，磁力轴承设置在机架上，磁力轴承的输入端电连接到功率放大器上，转子与驱动电机通过联轴器机械连接，除与驱动电机连接外，在工作状态下转子与系统内其他部件无机械接触，保持一定间隙，控制器内预设置有一转子位置控制模块和一转子起浮过程位置指令发生模块。所述转子起浮过程位置指令发生模块用于实现输出位置指令的计算。需要说明的是，转子起浮过程位置指令发生模块也可以设置在磁力轴承系统之外，这种情况下，控制器(或者说磁力轴承系统)就不包含转子起浮过程位置指令发生模块。在转子处于落下状态时，调用转子起浮过程位置指令发生模块和转子位置控制模块，实现转子的起浮。执行本专利技术的方法时，转子起浮过程位置指令模块与转子位置控制模块以固定的采样周期循环进行。每个循环周期内由转子起浮过程位置指令模块计算转子位置指令值，随后输出到转子位置控制模块，所述转子位置控制模块计算输出电流指令，并将输出电流指令发送给功率放大器，由功率放大器将输出电流指令转化成电流值，磁力轴承将所述电流值转换成控制所述转子转动的电磁力，利用所述电磁力控制所述转子旋转。如图2所示，步骤SI中计算所述输出位置指令具体包括S11、设定转子下落位置与工作位置的距离Stl，位置指令切换周期数A，以及位置指令级别数N;S12、初始化迭代步数k = O以及当前位置指令级别P=I;S13、令 k = k+l;S14、若k≥pA且P < N,则令p = p+1 ;否则保持P不变；S15、计算输出位置指令权利要求1.一种，其特征在于，包括以下步骤 51、计算用于减小转子在起浮过程中冲击的输出位置指令； 52、根据所述输出位置指令计算输出电流指令； 53、将输出电流指令转换成电流值； 54、将电流值转换成控制所述转子位置的电磁力，利用所述电磁力控制所述转子位置。2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，步骤SI中计算所述输出位置指令具体包括 511、设定转子下落位置与工作位置的距离Stl，位置指令切换周期数A，以及位置指令级别数N ； 512、初始化迭代步数k= O以及当前位置指令级别p=l;513、令k = k+Ι ； 514、若k彡pA且P< N,则令P = p+1 ;否则保持p不变； 515、计算输出位置指令;3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，利用磁力轴承系统中的功率放大器将输出电流指令转换成电流值。4.如权利要求1 3中任一项所述的方法，其特征在于，利用磁力轴承系统中的磁力轴承将所述电流值转换成控制所述转子位置的电磁力。全文摘要本专利技术涉及磁力轴承系统
，公开了一种，包括步骤S1、计算用于减小转子在起浮过程中冲击的输出位置指令；S2、根据所述输出位置指令计算输出电流指令；S3、将输出电流指令转换成电流值；S4、将电流值转换成控制所述转子位置的电磁力，利用所述电磁力控制所述转子位置。本专利技术能够减小磁力轴承系统中转子在起浮过程中的冲击。文档编号F16C32/04GK102829082SQ20121032616公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月5日 优先权日2012年9月5日专利技术者孙喆, 莫逆, 赵雷, 徐旸, 周燕 申请人:清华大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种减小磁力轴承系统中转子起浮过程冲击的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、计算用于减小转子在起浮过程中冲击的输出位置指令；S2、根据所述输出位置指令计算输出电流指令；S3、将输出电流指令转换成电流值；S4、将电流值转换成控制所述转子位置的电磁力，利用所述电磁力控制所述转子位置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙喆，莫逆，赵雷，徐旸，周燕，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
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