CN108061655A - 一种独立磁悬浮轴承电控系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种独立磁悬浮轴承电控系统及其控制方法，包括电源指示灯，工作指示灯，微断1，微断2，微断3，AC/DC1，AC/DC2，磁轴承功放板，传输板，主控板，触摸屏，放电电阻，启动按钮，停止按钮，急停按钮，磁轴承位移连接线，磁轴承电流连接线，RS485串口通讯线，I/O连接线。本发明能够独立对主机的磁悬浮轴承系统进行5自由度独立操作，包括悬浮前及悬浮后的所有测试，以便在主机装入整机之前发现主机磁悬浮轴承系统的问题，省去因主机有问题而反复拆装主机的麻烦。

Description

一种独立磁悬浮轴承电控系统及其控制方法

技术领域

本发明属于鼓风机技术领域，尤其涉及一种鼓风机的独立磁悬浮轴承电控系统及其控制方法。

背景技术

磁悬浮离心式鼓风机是将磁悬浮轴承技术和高速电机技术融入传统风机之中所形成的一种高效、节能、环保的新型鼓风机，通过内磁悬浮轴承控制器控制磁轴承，通过电流产生磁场，又由磁场产生吸力，从而实现转轴的悬浮。高速电机通过变频电源产生频率可控的交变电流输入电机定子产生交变的磁场，带动转轴高速旋转，即同步永磁电机。随转轴一同作高速旋转的鼓风机叶轮带动空气从涡壳的进气口进入，空气在涡壳的导向与增压作用下便成为具有一定流速与压力的气体，最后从涡壳的出气口鼓出。

现有技术中，主机需要装入整机即磁悬浮离心式鼓风机中才能进行相关磁悬浮轴承系统的测试，而整机的取电是380V，不是很方便；并且，主机的电机系统与磁悬浮轴承系统是结合在一起的，无法区分，不利于分别调试验证；因此，确有必要对现有技术进行改进以解决现有技术之不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述背景技术的不足，提供了一种鼓风机的独立磁悬浮轴承电控系统及其控制方法，对主机的磁轴承系统单独调试，且取电方便、操作安全。

本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：

一种独立磁悬浮轴承电控系统，所述系统内设有通过断路器、AC/DC变换器、控制器构成的控制电路、通过断路器、AC/DC变换器构成的供电电路以及通过断路器、AC/DC变换器、放电电阻构成的保护电路；所述电控系统还包括同步永磁电机，所述三种电路共同连接到磁轴承功放板及传输板上，所述磁轴承功放板通过磁轴承电流连接线连接到磁轴承线圈，所述传输板通过磁轴承位移连接线连接到同步永磁电机的位移传感器上。

进一步的，所述控制电路连接至市电网络中，其包括有依次连接的第一断路器、第二AC/DC变换器以及控制器，还包括传输板，所述控制器通过外部输入设备获取控制指令，并通过第一连接器连接到传输板上，所述传输板与第二AC/DC变换器连接，所述传输板通过第二连接器连接至磁轴承功放板上。

进一步的，所述供电电路连接至市电网络中，其包括依次连接的第一断路器、第二断路器、第一AC/DC变换器、磁轴承功放板。

进一步的，所述保护电路包括依次连接的第三断路器和放电电阻，所述保护电路并联在供电电路上，所述第三断路器一端与第一AC/DC变换器的输出端及母线正极连接，所述放电电阻的一端与第一AC/DC变换器的输出端及母线负极相连。

进一步的，所述系统还包括触摸屏及用于输入控制指令的按钮，所述触摸屏并联在所述第二AC/DC变换器的输出电路上，通过串口连接至主控板上；所述按钮通过I/O连接线连接至传输板上。

作为一种优选，所述断路器采用微型断路器。

针对上述电控系统，本发明还提供一种独立磁悬浮轴承电控系统控制方法，该方法通过以下过程对所述电控系统进行上电控制：

上电前，将第一断路器、第二断路器、第三断路器都打到“OFF”；系统从市电网络取电后，将第一断路器打到“ON”，第二AC/DC变换器工作，输出24V直流电，传输板、主控板、触摸屏得电；再将所述第二断路器打到“ON”，所述第一AC/DC变换器工作，输出直流母线电流供给磁轴承功放板；第一断路器处于“OFF”；按下启动按钮，系统对主机进行5自由度独立操作，包括悬浮前及悬浮后的所有测试；按下停止按钮或急停按钮，系统停止工作。

进步一的，该方法通过以下过程对所述电控系统进行断电控制：

系统停止工作后，将第二断路器打到“OFF”，第一AC/DC变换器停止工作；再将第二断路器打到“ON”，放电电阻泄放直流母线电压；再将第三断路器再打到“OFF”，第一断路器打到“OFF”，所述第二AC/DC变换器停止工作，市电断电。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本发明能够①AC 220V取电，取电方便；②能够独立对主机的磁悬浮轴承系统进行5自由度独立操作，包括悬浮前及悬浮后的所有测试，以便在主机装入整机之前发现主机磁悬浮轴承系统的问题，省去因主机有问题而反复拆装主机的麻烦；③便于将主机的电机系统与磁悬浮轴承系统区分开来，独立调试与验证。

附图说明

图1是本发明独立磁悬浮轴承电控系统的总体结构示意图；

其中，1-第一断路器，2-第二断路器，3-第三断路器，4-第一AC/DC变换器，5-第二AC/DC变换器，6-放电电阻，7-磁轴承功放板，8-传输板，9-主控板，10-启动按钮，11-停止按钮，12-急停按钮，13-主机。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本领域的技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

一种独立磁悬浮轴承电控系统，所述系统内设有通过断路器、AC/DC变换器、控制器构成的控制电路、通过断路器、AC/DC变换器构成的供电电路以及通过断路器、AC/DC变换器、放电电阻6构成的保护电路；所述电控系统还包括同步永磁电机，所述三种电路共同连接到磁轴承功放板7及传输板8上，所述磁轴承功7放板通过磁轴承电流连接线连接到磁轴承线圈，所述传输板8通过磁轴承位移连接线连接到同步永磁电机的位移传感器上。

进一步的，所述控制电路连接至市电网络中，其包括有依次连接的第一断路器1、第二AC/DC变换器5以及控制器，还包括传输板8，所述控制器通过外部输入设备获取控制指令，并通过第一连接器连接到传输板8上，所述传输板8与第二AC/DC变换器5连接，所述传输板8通过第二连接器连接至磁轴承功放板7上。

进一步的，所述供电电路连接至市电网络中，其包括依次连接的第一断路器1、第二断路器2、第一AC/DC变换器4、磁轴承功放板7。

进一步的，所述保护电路包括依次连接的第三断路器3和放电电阻6，所述保护电路并联在供电电路上，所述第三断路3器一端与第一AC/DC变换器4的输出端及母线正极连接，所述放电电阻6的一端与第一AC/DC变换器4的输出端及母线负极相连。

进一步的，所述系统还包括触摸屏及用于输入控制指令的按钮，所述触摸屏并联在所述第二AC/DC变换器5的输出电路上，通过串口连接至主控板9上；所述按钮通过I/O连接线连接至传输板8上。

作为一种优选，所述断路器采用微型断路器。

针对上述电控系统，本发明还提供一种独立磁悬浮轴承电控系统控制方法，该方法通过以下过程对所述电控系统进行上电控制：

上电前，将第一断路器1、第二断路器2、第三断路器3都打到“OFF”；系统从市电网络取电后，将第一断路器1打到“ON”，第二AC/DC变换器5工作，输出24V直流电，传输板8、主控板9、触摸屏得电；再将所述第二断路器2打到“ON”，所述第一AC/DC变换器4工作，输出直流母线电流供给磁轴承功放板7；第一断路器1处于“OFF”；按下启动按钮10，系统对主机13进行自由度独立操作，包括悬浮前及悬浮后的所有测试；按下停止按钮11或急停按钮12，系统停止工作。

进步一的，该方法通过以下过程对所述电控系统进行断电控制：

系统停止工作后，将第二断路器2打到“OFF”，第一AC/DC变换器4停止工作；再将第二断路2器打到“ON”，放电电阻6泄放直流母线电压；再将第三断路器3再打到“OFF”，第一断路器1打到“OFF”，所述第二AC/DC变换器5停止工作，市电断电。

实施例1

在本发明提供的独立磁悬浮轴承电控系统中，在主机13电机上设有前、后径向磁轴承，前后轴向磁轴承，并在电机转子上设有轴向传感器与径向传感器，上述的径向传感器包括针对径向X方向和Y方向的传感器，分别控制前、后径向磁轴承，使前后轴向磁轴承在前径向X、Y方向，后径向X、Y方向以及轴向方向上可控。

在主机13上设有磁轴承线圈航空插头以及位移传感器航空插头，本发明独立磁悬浮轴承电控系统的主控板9连接到位移传感器航空插头上，采集各传感器的数据信息；电控系统中的磁轴承功放板7通过磁轴承电流连接线连接到磁轴承线圈以控制磁轴承的5个自由度控制；根据传感器信息以及控制指令可以分别对这5个自由度进行控制，也可以按悬浮按钮，5个自由度同时控制；在本实施例中，控制指令可以为：启动、停止、急停或者对磁悬浮轴承的各自由度控制指令，

本专利具体应用途径很多，以上所述仅为本专利的优选实施方案，并非因此限制本专利的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，在本专利原理的前提下作出等同替换和显而易见变化所得到的方案，均应当包含在专利的保护范围内。

Claims (8)

1.一种独立磁悬浮轴承电控系统，其特征在于，所述系统内设有通过断路器、AC/DC变换器、控制器构成的控制电路、通过断路器、AC/DC变换器构成的供电电路以及通过断路器、AC/DC变换器、放电电阻构成的保护电路；所述电控系统还包括同步永磁电机，所述三种电路共同连接到磁轴承功放板及传输板上，所述磁轴承功放板通过磁轴承电流连接线连接到磁轴承线圈，所述传输板通过磁轴承位移连接线连接到同步永磁电机的位移传感器上。

2.根据权利要求1所述的一种独立磁悬浮轴承电控系统，其特征在于，所述控制电路连接至市电网络中，其包括有依次连接的第一断路器、第二AC/DC变换器以及控制器，还包括传输板，所述控制器通过外部输入设备获取控制指令，并通过第一连接器连接到传输板上，所述传输板与第二AC/DC变换器连接，所述传输板通过第二连接器连接至磁轴承功放板上。

3.根据权利要求1所述的一种独立磁悬浮轴承电控系统，其特征在于，所述供电电路连接至市电网络中，其包括依次连接的第一断路器、第二断路器、第一AC/DC变换器磁轴、承功放板。

4.根据权利要求1所述的一种独立磁悬浮轴承电控系统，其特征在于，所述保护电路包括依次连接的第三断路器和放电电阻，所述保护电路并联在供电电路上，所述第三断路器一端与第一AC/DC变换器的输出端及母线正极连接，所述放电电阻的一端与第一AC/DC变换器的输出端及母线负极相连。

5.根据权利要求1所述的一种独立磁悬浮轴承电控系统，其特征在于，所述系统还包括触摸屏及用于输入控制指令的按钮，所述触摸屏并联在所述第二AC/DC变换器的输出电路上，通过串口连接至主控板上；所述按钮通过I/O连接线连接至传输板上。

6.根据权利要求1所述的一种独立磁悬浮轴承电控系统，其特征在于，所述断路器采用微型断路器。

7.一种独立磁悬浮轴承电控系统控制方法，其特征在于，该方法通过以下过程对所述电控系统进行上电控制：

上电前，将第一断路器、第二断路器、第三断路器都打到“OFF”；系统从市电网络取电后，将第一断路器打到“ON”，第二AC/DC变换器工作，输出24V直流电，传输板、主控板、触摸屏得电；再将所述第二断路器打到“ON”，所述第一AC/DC变换器工作，输出直流母线电流供给磁轴承功放板；第一断路器处于“OFF”；按下启动按钮，系统对主机进行自由度独立操作，包括悬浮前及悬浮后的所有测试；按下停止按钮或急停按钮，系统停止工作。

8.根据权利要求7所述的一种独立磁悬浮轴承电控系统控制方法，其特征在于，该方法通过以下过程对所述电控系统进行断电控制：

系统停止工作后，将第二断路器打到“OFF”，第一AC/DC变换器停止工作；再将第二断路器打到“ON”，放电电阻泄放直流母线电压；再将第三断路器再打到“OFF”，第一断路器打到“OFF”，所述第二AC/DC变换器停止工作，市电断电。