CN106224378A - 磁轴承系统 - Google Patents

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electric magnet
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袁广荣
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Zhenjiang Shenfeng Electromagnetic Bearing LLC
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Zhenjiang Shenfeng Electromagnetic Bearing LLC
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0406—Magnetic bearings
    • F16C32/044—Active magnetic bearings

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明提供了一种磁轴承系统，涉及磁轴承领域，目的在于提供一种具有自动纠正转子偏移功能的磁轴承系统。本发明一种磁轴承系统，包括：转子、径向电磁铁、轴向电磁铁、位置传感器和控制器；所述径向电磁铁、所述轴向电磁铁和所述位置传感器分别与所述转子同轴设置，并分别与所述转子间隙配合；所述位置传感器的信号输出端与所述控制器的信号输入端相连；所述径向电磁铁的信号输入端和所述轴向电磁铁的信号输入端分别与所述控制器的信号输出端相连。

Description

磁轴承系统
技术领域
本发明涉及轴承领域，尤其涉及一种磁轴承系统。
背景技术
磁轴承是一种典型的机电一体化技术产品，其技术原理上是利用反馈控制的手段实现对旋转机械设备动力学行为的约束。一套完整的磁轴承在物理上分为机械结构执行机构和电气系统控制机构两大部分。但是现有的磁轴承在使用过程中会出现转子偏移，不但会降低磁轴承的工作效果，甚至严重的会导致磁轴承损坏,截至目前还没有较好的处理方案。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有自动纠正转子偏移功能的磁轴承系统。
本发明一种磁轴承系统，包括：转子、径向电磁铁、轴向电磁铁、位置传感器和控制器；
所述径向电磁铁、所述轴向电磁铁和所述位置传感器分别与所述转子同轴设置，并分别与所述转子间隙配合；
所述位置传感器的信号输出端与所述控制器的信号输入端相连；
所述径向电磁铁的信号输入端和所述轴向电磁铁的信号输入端分别与所述控制器的信号输出端相连。
本发明一种磁轴承系统，其中所述位置传感器和所述转子的配合间隙为3-7mm。
本发明一种磁轴承系统，其中所述位置传感器的数量为二，且两个所述位置传感器在所述转子的轴线方向上以预设间距设置。
本发明一种磁轴承系统，还包括：保护轴承；
所述保护轴承与所述转子同轴设置，并与所述转子间隙配合，且所述保护轴承与所述转子的配合间隙小于所述位置传感器与所述转子的配合间隙。
本发明一种磁轴承系统，其中所述控制器为PLC控制器。
本发明所提供的磁轴承系统包含的径向电磁铁用于控制转子在径向方向上移动，包含的轴向电磁铁用于控制转子在轴向方向上移动，包含的位置传感器用于检测转子在径向和/或轴向上的偏移量。当位置传感器检测到转子发生偏移时，便将转子偏移量发送至控制器，继而控制器通过控制径向电磁铁和轴向电磁铁的电流大小，使得转子在径向和/或轴向上移动，使得转子恢复至正常位置，从而达到了自动纠正转子偏移的功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明一种磁轴承系统的结构示意图。
附图标记：
1-转子 2-径向电磁铁 3-轴向电磁铁
4-位置传感器 5-保护轴承 6-控制器
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，在一种具体实施方式中，本发明所提供的磁轴承系统包括：转子1、径向电磁铁2、轴向电磁铁3、位置传感器4和控制器6(优选PLC控制器)。径向电磁铁2、轴向电磁铁3和位置传感器4分别与转子1同轴设置，并分别与转子1间隙配合，其中位置传感器4与转子1的配合间隙为3-7mm。，优选为5mm。
位置传感器4的信号输出端与控制器6的信号输入端相连；径向电磁铁2的信号输入端和轴向电磁铁3的信号输入端分别与控制器6的信号输出端相连。
本发明所提供的磁轴承系统包含的径向电磁铁2用于控制转子1在径向方向上移动，包含的轴向电磁铁3用于控制转子1在轴向方向上移动，包含的位置传感器4用于检测转子1在径向和/或轴向上的偏移量。当位置传感器4检测到转子1发生偏移时，便将转子1的偏移量发送至控制器6，继而控制器6通过控制径向电磁铁2和/或轴向电磁铁3的电流大小，使得转子1在径向和/或轴向上移动，使得转子1恢复至正常位置，从而达到了自动纠正转子1偏移的功能。
进一步地，为了对保证转子1的偏移量检测的准确性，本发明包含两个位置传感器4，且两个位置传感器4在转子的轴线方向上以预设间距设置。当且仅当两个位置传感器4检测到的转子偏移量一致时，控制器6方能控制径向电磁铁2和/或轴向电磁铁3纠偏。
在某些突发情况下，转子1瞬间在径向上的偏移量可能过大，从而导致转子1与位置传感器4发生碰撞，此种情况下，位置传感器4很容易因碰撞而损坏，为了避免此种情况的发生，本发明引入了保护轴承5；保护轴承5与转子1同轴设置，并与转子1间隙配合，且保护轴承5与转子1的配合间隙小于位置传感器4与转子1的配合间隙。由于保护轴承5与转子1的配合间隙小于位置传感器4与转子1的配合间隙，因此当转子1瞬间在径向上发生较大的偏移量时，转子1首先与保护轴承5发生碰撞，从而保护轴承5便阻止转子1进一步在径向上的偏移，可以有效避免转子1与位置传感器4发生碰撞，从而达到了保护位置传感器4的目的。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种磁轴承系统，其特征在于，包括：转子、径向电磁铁、轴向电磁铁、位置传感器和控制器；
所述径向电磁铁、所述轴向电磁铁和所述位置传感器分别与所述转子同轴设置，并分别与所述转子间隙配合；
所述位置传感器的信号输出端与所述控制器的信号输入端相连；
所述径向电磁铁的信号输入端和所述轴向电磁铁的信号输入端分别与所述控制器的信号输出端相连。
2.如权利要求1所述的一种磁轴承系统，其特征在于，所述位置传感器和所述转子的配合间隙为3-7mm。
3.如权利要求1所述的一种磁轴承系统，其特征在于，所述位置传感器的数量为二，且两个所述位置传感器在所述转子的轴线方向上以预设间距设置。
4.如权利要求1所述的一种磁轴承系统，其特征在于，还包括：保护轴承；
所述保护轴承与所述转子同轴设置，并与所述转子间隙配合，且所述保护轴承与所述转子的配合间隙小于所述位置传感器与所述转子的配合间隙。
5.如权利要求1所述的一种磁轴承系统，其特征在于，所述控制器为PLC控制器。
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