CN112290897A - 一种轴承控制器中的功率放大装置、方法和轴承控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴承控制器中的功率放大装置、方法和轴承控制器，该装置包括：控制模块，在上电的情况下，给功率放大模块发送匹配控制信号；采集模块，在功率放大模块基于匹配控制信号形成匹配回路的情况下，采集功率放大模块中的匹配电流；控制模块，确定匹配电流是否为设定值；若匹配电流为设定值，则确定轴承类型为混合式轴承，并按混合式轴承的控制方式控制功率放大模块工作；若匹配电流不为设定值，则确定轴承类型为主动式轴承，并按主动式轴承的控制方式控制功率放大模块工作。该方案，通过使主动式与混合式磁悬浮轴承控制器中功率放大电路能够通用，以提升不同类型磁悬浮轴承控制器中功率放大电路的适用性。

Description

一种轴承控制器中的功率放大装置、方法和轴承控制器

技术领域

本发明属于轴承控制技术领域，具体涉及一种轴承控制器中的功率放大装 置、方法和轴承控制器，尤其涉及一种磁悬浮轴承装置、方法和轴承控制器。

背景技术

磁悬浮轴承是利用电磁力使转子悬浮于空中，转子与定子间没有机械接 触。按照结构与原理的不同，磁悬浮轴承可以分为主动式轴承和混合式轴承。 主动式轴承，能够利用定子线圈通电时产生的电磁力来实现转子悬浮；混合式 轴承，能够利用定子线圈通电时的电磁力和内置永磁体产生的磁力作为合力实 现转子悬浮。但主动式与混合式磁悬浮轴承控制器中功率放大电路无法通用， 使得不同类型磁悬浮轴承控制器中功率放大电路的适用性差。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现 有技术。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种轴承控制器中的功率放大装置、方法和轴承 控制器，以解决主动式与混合式磁悬浮轴承控制器中功率放大电路无法通用， 存在不同类型磁悬浮轴承控制器中功率放大电路的适用性差的问题，达到通过 使主动式与混合式磁悬浮轴承控制器中功率放大电路能够通用，以提升不同类 型磁悬浮轴承控制器中功率放大电路的适用性的效果。

本发明提供一种轴承控制器中的功率放大装置中，所述轴承控制器，为单 个轴承的轴承控制器；所述单个轴承的轴承控制器中的功率放大装置，包括： 采集模块、功率放大模块和控制模块；其中，所述控制模块，被配置为在上电 的情况下，给所述功率放大模块发送匹配控制信号；所述匹配控制信号，用作 对所述轴承控制器所控制轴承的轴承类型进行匹配时的控制信号；所述采集模 块，被配置为在所述功率放大模块基于所述匹配控制信号形成匹配回路的情况 下，采集所述功率放大模块中的匹配电流；所述匹配电流，用作对所述轴承控 制器所控制轴承的轴承类型进行匹配时的电流信号；所述控制模块，还被配置为确定所述采集模块采集到的所述匹配电流是否为设定值；若所述匹配电流为 所述设定值，则确定所述轴承控制器所控制轴承的轴承类型为混合式轴承，并 按所述混合式轴承的控制方式控制所述功率放大模块工作；若所述匹配电流不 为所述设定值，则确定所述轴承控制器所控制轴承的轴承类型为主动式轴承， 并按所述主动式轴承的控制方式控制所述功率放大模块工作。

在一些实施方式中，所述功率放大模块，包括：第一功率管模块至第十二 功率管模块，以及设置在相邻桥臂之间的线圈；所述第一功率管模块至所述第 十二功率管模块，形成六路桥臂；其中，所述控制模块，给所述功率放大模块 发送匹配控制信号，包括：所述控制模块，给所述功率放大模块中的第一设定 功率管模块和第二设定功率管模块发送驱动信号，以将发送给所述第一设定功 率管模块和所述第二设定功率管模块的驱动信号作为所述匹配信号，使所述第 一设定功率管模块和所述第二设定功率管模块形成回路；所述采集模块，采集 所述功率放大模块中的匹配电流，包括：所述采集模块，在所述第一设定功率 管模块和所述第二设定功率管模块形成回路的情况下，采集所述功率放大模块 中的第三设定功率管模块和第四设定功率管模块之间的线圈中的电流，以将所 述第三设定功率管模块和所述第四设定功率管模块之间的线圈中的电流作为 所述匹配电流。

在一些实施方式中，在所述第一功率管模块至所述第十二功率管模块形成 的六路桥臂中，第一功率管模块与第七IGBT形成第一路桥臂，所述第二功率 管模块至第八功率管模块形成第二路桥臂，所述第三功率管模块至第九功率管 模块形成第三路桥臂，所述第四功率管模块至第十功率管模块形成第四路桥 臂，所述第五功率管模块至第十一功率管模块形成第五路桥臂，所述第六功率 管模块至第十二功率管模块形成第六路桥臂；所述第一设定功率管模块，包括： 第三功率管模块；所述第二设定功率管模块，包括：第八功率管模块；所述第 三设定功率管模块，第二功率管模块；所述第四设定功率管模块，包括：第三功率管模块；所述第三设定功率管模块和所述第四设定功率管模块之间的线圈 中的电流，为所述第二功率管模块的发射极与所述第三功率管模块的发射极之 间的线圈中的电流。

在一些实施方式中，所述功率放大模块，还包括：逻辑开关模块；所述逻 辑开关模块的第一输入端为逻辑信号输入端，能够输入所述控制单元发送的逻 辑信号；所述逻辑开关模块的第二输入端为驱动信号输入端，能够输入所述控 制单元发送的驱动信号；所述逻辑开关模块的输出端能够连接至所述第一功率 管模块至所述第十二功率管模块中任一功率管模块的驱动端；其中，在所述逻 辑开关模块的逻辑信号输入端输入第一设定电平的逻辑信号的情况下，所述逻 辑开关模块处于工作状态；在所述逻辑开关模块的逻辑信号输入端输入第二设 定电平的逻辑信号的情况下，所述逻辑开关模块处于非工作状态。

在一些实施方式中，在所述第一功率管模块至所述第十二功率管模块形成 的六路桥臂中，所述第一设定功率管模块为第三功率管模块、所述第二设定功 率管模块为第八功率管模块、所述第三设定功率管模块为第二功率管模块、以 及所述第四设定功率管模块为第三功率管模块的情况下，所述逻辑开关模块的 数量为六个；六个所述逻辑开关模块，包括：连接至第二功率管模块的逻辑开 关模块、连接至第五功率管模块的逻辑开关模块、连接至第七功率管模块的逻 辑开关模块、连接至第九功率管模块的逻辑开关模块、连接至第十功率管模块 的逻辑开关模块、以及连接至第十二功率管模块的逻辑开关模块。

在一些实施方式中，所述控制模块，按所述混合式轴承的控制方式控制所 述功率放大模块工作，包括：给所述第一功率管模块、所述第二功率管模块、 所述第三功率管模块、所述第四功率管模块、所述第五功率管模块、所述第六 功率管模块、所述第七功率管模块、所述第八功率管模块、所述第九功率管模 块、所述第十功率管模块、所述第十一功率管模块、所述第十二功率管模块发 送驱动信号，同时控制所述第二功率管模块、所述第五功率管模块、所述第七 功率管模块、所述第九功率管模块、所述第十功率管模块、所述第十二功率管 模块所对应的逻辑开关模块的逻辑信号输入端输入第一设定电平的逻辑信号。

在一些实施方式中，所述控制模块，按所述主动式轴承的控制方式控制所 述功率放大模块工作，包括：给所述第一功率管模块、所述第三功率管模块、 所述第四功率管模块、所述第六功率管模块、所述第八功率管模块和所述第十 一功率管模块发送驱动信号，同时控制所述所述第二功率管模块、所述第五功 率管模块、所述第七功率管模块、所述第九功率管模块、所述第十功率模块和 所述第十二功率模块所对应的逻辑开关模块的逻辑信号输入端输入第二设定 电平的逻辑信号。

与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种轴承控制器，包括：以上所 述的轴承控制器中的功率放大装置。

与上述轴承控制器相匹配，本发明再一方面提供一种轴承控制器的功率放 大方法中，所述轴承控制器，为单个轴承的轴承控制器；所述单个轴承的轴承 控制器中的功率放大方法，包括：通过控制模块，在上电的情况下，给功率放 大模块发送匹配控制信号；所述匹配控制信号，用作对所述轴承控制器所控制 轴承的轴承类型进行匹配时的控制信号；通过采集模块，在所述功率放大模块 基于所述匹配控制信号形成匹配回路的情况下，采集所述功率放大模块中的匹 配电流；所述匹配电流，用作对所述轴承控制器所控制轴承的轴承类型进行匹 配时的电流信号；通过控制模块，确定所述采集模块采集到的所述匹配电流是 否为设定值；若所述匹配电流为所述设定值，则确定所述轴承控制器所控制轴 承的轴承类型为混合式轴承，并按所述混合式轴承的控制方式控制所述功率放 大模块工作；若所述匹配电流不为所述设定值，则确定所述轴承控制器所控制 轴承的轴承类型为主动式轴承，并按所述主动式轴承的控制方式控制所述功率 放大模块工作。

在一些实施方式中，所述功率放大模块，包括：第一功率管模块至第十二 功率管模块，以及设置在相邻桥臂之间的线圈；所述第一功率管模块至所述第 十二功率管模块，形成六路桥臂；其中，通过控制模块，给所述功率放大模块 发送匹配控制信号，包括：给所述功率放大模块中的第一设定功率管模块和第 二设定功率管模块发送驱动信号，以将发送给所述第一设定功率管模块和所述 第二设定功率管模块的驱动信号作为所述匹配信号，使所述第一设定功率管模 块和所述第二设定功率管模块形成回路；通过采集模块，采集所述功率放大模 块中的匹配电流，包括：在所述第一设定功率管模块和所述第二设定功率管模 块形成回路的情况下，采集所述功率放大模块中的第三设定功率管模块和第四 设定功率管模块之间的线圈中的电流，以将所述第三设定功率管模块和所述第 四设定功率管模块之间的线圈中的电流作为所述匹配电流。

在一些实施方式中，所述功率放大模块，还包括：逻辑开关模块；所述逻 辑开关模块的第一输入端为逻辑信号输入端，能够输入所述控制单元发送的逻 辑信号；所述逻辑开关模块的第二输入端为驱动信号输入端，能够输入所述控 制单元发送的驱动信号；所述逻辑开关模块的输出端能够连接至所述第一功率 管模块至所述第十二功率管模块中任一功率管模块的驱动端；其中，在所述逻 辑开关模块的逻辑信号输入端输入第一设定电平的逻辑信号的情况下，所述逻 辑开关模块处于工作状态；在所述逻辑开关模块的逻辑信号输入端输入第二设 定电平的逻辑信号的情况下，所述逻辑开关模块处于非工作状态。

在一些实施方式中，通过控制模块，按所述混合式轴承的控制方式控制所 述功率放大模块工作，包括：给所述第一功率管模块、所述第二功率管模块、 所述第三功率管模块、所述第四功率管模块、所述第五功率管模块、所述第六 功率管模块、所述第七功率管模块、所述第八功率管模块、所述第九功率管模 块、所述第十功率管模块、所述第十一功率管模块、所述第十二功率管模块发 送驱动信号，同时控制所述第二功率管模块、所述第五功率管模块、所述第七 功率管模块、所述第九功率管模块、所述第十功率管模块、所述第十二功率管 模块所对应的逻辑开关模块的逻辑信号输入端输入第一设定电平的逻辑信号。

在一些实施方式中，通过控制模块，按所述主动式轴承的控制方式控制所 述功率放大模块工作，包括：给所述第一功率管模块、所述第三功率管模块、 所述第四功率管模块、所述第六功率管模块、所述第八功率管模块和所述第十 一功率管模块发送驱动信号，同时控制所述所述第二功率管模块、所述第五功 率管模块、所述第七功率管模块、所述第九功率管模块、所述第十功率模块和 所述第十二功率模块所对应的逻辑开关模块的逻辑信号输入端输入第二设定 电平的逻辑信号。

由此，本发明的方案，通过设置主动式与混合式磁悬浮轴承控制器通用的 通用功率放大电路，并在该功率放大电路上电的情况下先匹配轴承类型，再根 据轴承类型控制该功率放大电路工作于对应的轴承类型，可以使主动式与混合 式磁悬浮轴承控制器中功率放大电路能够通用，以提升不同类型磁悬浮轴承控 制器中功率放大电路的适用性。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明 书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的轴承控制器中的功率放大装置的一实施例的结构示意图；

图2为主动式轴承的一实施例的剖面结构示意图；

图3为混合式轴承的一实施例的剖面结构示意图；

图4为主动式轴承功率放大器的一实施例的结构示意图；

图5为混合式轴承功率放大器的一实施例的结构示意图；

图6为功率放大器的一实施例的匹配流程示意图；

图7为功率放大器的一实施例的结构示意图；

图8为功率放大器的逻辑开关电路的一实施例的结构示意图；

图9为轴承控制电路的一实施例的结构示意图；

图10为本发明的轴承控制器中的功率放大方法的一实施例的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实 施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的 实施例仅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。

根据本发明的实施例，提供了一种轴承控制器中的功率放大装置。参见图 1所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该轴承控制器中的功率放大装 置中，所述轴承控制器，为单个轴承的轴承控制器。所述单个轴承的轴承控制 器中的功率放大装置，包括：采集模块、功率放大模块和控制模块。在所述轴 承控制器为两个轴承的轴承控制器时，两个轴承的轴承控制器，包括：第一功 率放大单元和第二功率放大单元，所述第一功率放大单元和所述第二功率放大 单元的结构相同。所述第一功率放大单元，包括：采集模块、功率放大模块和 控制模块。

其中，所述控制模块，被配置为在上电的情况下，如在所述轴承控制器上 电的情况下，给所述功率放大模块发送匹配控制信号。所述匹配控制信号，用 作对所述轴承控制器所控制轴承的轴承类型进行匹配时的控制信号。

所述采集模块，被配置为在所述功率放大模块基于所述匹配控制信号形成 匹配回路的情况下，采集所述功率放大模块中的匹配电流。所述匹配电流，用 作对所述轴承控制器所控制轴承的轴承类型进行匹配时的电流信号。

所述控制模块，还被配置为确定所述采集模块采集到的所述匹配电流是否 为设定值；若所述匹配电流为所述设定值，则确定所述轴承控制器所控制轴承 的轴承类型为混合式轴承，并按所述混合式轴承的控制方式控制所述功率放大 模块工作；若所述匹配电流不为所述设定值，则确定所述轴承控制器所控制轴 承的轴承类型为主动式轴承，并按所述主动式轴承的控制方式控制所述功率放 大模块工作。所述设定值，可以是0。

由此，通过将主动式与混合式轴承控制器的硬件电路合二为一，自动识别 轴承类型，切换控制程序，并实现不同类型磁悬浮轴承控制器硬件电路与软件 算法的通用，可以解决了主动式与混合式轴承控制器无法通用的问题，提升适 用性，从而可以提高生产，节约设计成本和生产成本果。

在一些实施方式中，所述功率放大模块，包括：第一功率管模块至第十二 功率管模块，以及设置在相邻桥臂之间的线圈。具体地，功率管模块，可以是 IGBT模块，也可以是MOS管模块。为了保证线圈接口通用性，端子数设为最 大针数10针。主动式控制时，接入线圈的端口为ab、cd、gh、ij；混合式控制 时，接入线圈的端口为ab、ef、ij(其中，ij分配给其它轴承)。所述第一功 率管模块至所述第十二功率管模块，形成六路桥臂。

其中，所述控制模块，在上电的情况下，如在所述轴承控制器上电的情况 下，给所述功率放大模块发送匹配控制信号，包括：所述控制模块，在上电的 情况下，如在所述轴承控制器上电的情况下，给所述功率放大模块中的第一设 定功率管模块和第二设定功率管模块发送驱动信号，以将发送给所述第一设定 功率管模块和所述第二设定功率管模块的驱动信号作为所述匹配信号，使所述 第一设定功率管模块和所述第二设定功率管模块形成回路。所述驱动信号，包 括：PWM信号。

所述采集模块，在所述功率放大模块基于所述匹配控制信号形成匹配回路 的情况下，采集所述功率放大模块中的匹配电流，包括：所述采集模块，在所 述第一设定功率管模块和所述第二设定功率管模块形成回路的情况下，采集所 述功率放大模块中的第三设定功率管模块和第四设定功率管模块之间的线圈 中的电流，以将所述第三设定功率管模块和所述第四设定功率管模块之间的线 圈中的电流作为所述匹配电流。

具体地，功率放大器电路，主要由直流电源VDC、IGBT、MCU、电流传 感器和线圈等部分构成。MCU发送的PWM信号处于高电平时对应的IGBT 导通，MCU发送的PWM信号处于低电平时对应的IGBT关闭；通过交叉导通 来控制线圈中是否有电流经过。

由此，通过采取联合多路桥臂的不同组合方式，将主动式与混合式轴承控 制器的硬件电路合二为一，实现了优化设计，在保证系统可靠性与稳定性的前 提下提升研发效率，提升适用性。

在一些实施方式中，在所述第一功率管模块至所述第十二功率管模块形成 的六路桥臂中，第一功率管模块与第七IGBT形成第一路桥臂，所述第二功率 管模块至第八功率管模块形成第二路桥臂，所述第三功率管模块至第九功率管 模块形成第三路桥臂，所述第四功率管模块至第十功率管模块形成第四路桥 臂，所述第五功率管模块至第十一功率管模块形成第五路桥臂，所述第六功率 管模块至第十二功率管模块形成第六路桥臂。

所述第一设定功率管模块，包括：第三功率管模块。所述第二设定功率管 模块，包括：第八功率管模块。

所述第三设定功率管模块，第二功率管模块。所述第四设定功率管模块， 包括：第三功率管模块。所述第三设定功率管模块和所述第四设定功率管模块 之间的线圈中的电流，为所述第二功率管模块的发射极与所述第三功率管模块 的发射极之间的线圈中的电流。

具体地，所述采集模块，可以是设置在所述第二功率管模块的发射极与所 述第三功率管模块的发射极之间的线圈处的电流传感器2。通电时，MCU不会 立即驱动IGBT，而是首先判断轴承类型。判断方法为：MCU发送PWM信号 给到IGBT3与IGBT8，IGBT3与IGBT8构成回路导通，此时电流传感器2将 检测cd间(即IGBT2的发射极与IGBT3的发射极之间，或IGBT8的集电极 与IGBT9的集电极之间)线圈中是否有电流流过，并将检测结果及时反馈给MCU。如果cd间的线圈中没有电流(i’＝0)，则MCU判定为混合式磁悬浮 轴承，自动切换为混合式程序，MCU发送混合式轴承所用的PWM信号；如 果cd间的线圈中有电流(i’≠0)，则MCU判定为主动式磁悬浮轴承，自动 切换为主动式程序，MCU只发送主动式轴承所用的PWM信号。

在一些实施方式中，所述功率放大模块，还包括：逻辑开关模块。所述逻 辑开关模块的第一输入端为逻辑信号输入端，能够输入所述控制单元发送的逻 辑信号；所述逻辑开关模块的第二输入端为驱动信号输入端，能够输入所述控 制单元发送的驱动信号；所述逻辑开关模块的输出端能够连接至所述第一功率 管模块至所述第十二功率管模块中任一功率管模块的驱动端。

其中，在所述逻辑开关模块的逻辑信号输入端输入第一设定电平的逻辑信 号的情况下，所述逻辑开关模块处于工作状态；在所述逻辑开关模块的逻辑信 号输入端输入第二设定电平的逻辑信号的情况下，所述逻辑开关模块处于非工 作状态。第一设定电平为低电平，第二设定电平为高电平。

具体地，逻辑开关模块，如逻辑开关电路，逻辑信号输入端(如X端口) 为低电平时，逻辑电路正常工作；X端口为高电平时，逻辑电路不工作。驱动 信号输入端(如IN端口)用来接收MCU发送的PWM信号，OUT端口连接 到功率管模块的驱动端，如OUT端口可以连接到IGBT2、IGBT5、IGBT7、 IGBT9、IGBT10和IGBT12的驱动端(即PWM信号输入端)。

在一些实施方式中，在所述第一功率管模块至所述第十二功率管模块形成 的六路桥臂中，所述第一设定功率管模块为第三功率管模块、所述第二设定功 率管模块为第八功率管模块、所述第三设定功率管模块为第二功率管模块、以 及所述第四设定功率管模块为第三功率管模块的情况下，所述逻辑开关模块的 数量为六个。

六个所述逻辑开关模块，包括：连接至第二功率管模块的逻辑开关模块、 连接至第五功率管模块的逻辑开关模块、连接至第七功率管模块的逻辑开关模 块、连接至第九功率管模块的逻辑开关模块、连接至第十功率管模块的逻辑开 关模块、以及连接至第十二功率管模块的逻辑开关模块。

具体地，共需要6个逻辑开关电路分别连接IGBT2、IGBT5、IGBT7、IGBT9、 IGBT10和IGBT12。

在轴承类型为主动式时，MCU发送PWM信号给到IGBT1、IGBT3、IGBT4、 IGBT6、IGBT8、IGBT11；同时将IGBT2、IGBT5、IGBT7、IGBT9、IGBT10 和IGBT12所对应的逻辑端口X置为高电平。其中，需要避免出现IGBT1与 IGBT7直通；IGBT2与IGBT8直通；IGBT3与IGBT9直通；IGBT4与IGBT10 直通；IGBT5与IGBT11直通；IGBT6和IGBT12直通。

在轴承类型为混合式时，MCU发送PWM信号给到IGBT1、IGBT2、IGBT3、 IGBT4、IGBT5、IGBT6、IGBT7、IGBT8、IGBT9、IGBT10、IGBT11、IGBT12； 同时将IGBT2、IGBT5、IGBT7、IGBT9、IGBT10和IGBT12所对应的逻辑端 口X置为低电平。

在一些实施方式中，通过控制模块，按所述混合式轴承的控制方式控制所 述功率放大模块工作，包括：给所述第一功率管模块、所述第二功率管模块、 所述第三功率管模块、所述第四功率管模块、所述第五功率管模块、所述第六 功率管模块、所述第七功率管模块、所述第八功率管模块、所述第九功率管模 块、所述第十功率管模块、所述第十一功率管模块、所述第十二功率管模块发 送驱动信号，同时控制所述第二功率管模块、所述第五功率管模块、所述第七 功率管模块、所述第九功率管模块、所述第十功率管模块、所述第十二功率管 模块所对应的逻辑开关模块的逻辑信号输入端输入第一设定电平的逻辑信号。

具体地，当检测轴承类型为混合式时，MCU发送PWM1、PWM2、PWM3、 PWM4、PWM5、PWM6、PWM7、PWM8、PWM9、PWM10、PWM11、PWM12 给到IGBT。

在一些实施方式中，所述控制模块，在确定所述轴承控制器所控制轴承的 轴承类型为主动式轴承的情况下，按所述主动式轴承的控制方式控制所述功率 放大模块工作，包括：给所述第一功率管模块、所述第三功率管模块、所述第 四功率管模块、所述第六功率管模块、所述第八功率管模块和所述第十一功率 管模块发送驱动信号，同时控制所述所述第二功率管模块、所述第五功率管模 块、所述第七功率管模块、所述第九功率管模块、所述第十功率模块和所述第 十二功率模块所对应的逻辑开关模块的逻辑信号输入端输入第二设定电平的 逻辑信号。

具体地，当检测轴承类型为主动式时，MCU会在功率放大电路中选择性 地发送PWM1、PWM3、PWM4、PWM6、PWM8、PWM11给到对应的IGBT， 同时MCU将IGBT2、IGBT5、IGBT7、IGBT9、IGBT10、IGBT12所对应的逻 辑端口X置为高电平，逻辑门电路不工作，PWM信号不会给到对应的IGBT。 IGBT端口的复用可能会引入干扰导致直通，如IGBT7受到干扰误导通，那么 IGBT7与IGBT1将直通短路。因此加入逻辑开关电路解决这一问题，主动式 轴承时，不参与控制的IGBT将被逻辑电路关断。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过设置主动式与混合式磁 悬浮轴承控制器通用的通用功率放大电路，并在该功率放大电路上电的情况下 先匹配轴承类型，再根据轴承类型控制该功率放大电路工作于对应的轴承类 型，解决了主动式与混合式磁悬浮轴承控制器中功率放大电路无法通用的问 题，在无需更改硬件电路和程序算法的基础上实现不同类型磁悬浮轴承的控 制，提高了电路适用性。

根据本发明的实施例，还提供了对应于轴承控制器中的功率放大装置的一 种轴承控制器。该轴承控制器可以包括：以上所述的轴承控制器中的功率放大 装置。

磁悬浮轴承系统的稳定性，取决于电磁力对转子的控制。电磁力的大小与 线圈中流过的电流成正比，线圈由功率放大器产生的电流进行驱动。主动式轴 承一共需要10个线圈，混合式轴承由于存在磁钢共需要5个线圈。以单个轴 承为例，主动式轴承需要4个线圈；混合式轴承需要2个线圈，由于线圈数量 差异使得主动式与混合式轴承的功率放大器不同，两者间不能通用。

在一些实施方式中，本发明的方案提出了一种磁悬浮轴承控制装置及方 法，解决了主动式与混合式磁悬浮轴承控制器中功率放大电路无法通用的问 题，在无需更改硬件电路和程序算法的基础上实现不同类型磁悬浮轴承的控 制，提高了电路适用性。

具体地，本发明的方案，采取了联合多路桥臂的不同组合方式，将主动式 与混合式轴承控制器的硬件电路合二为一，优化设计，在保证系统可靠性与稳 定性的前提下提升研发效率。从而，解决了主动式与混合式轴承控制器无法通 用的问题，因而取得了提高生产，节约设计成本和生产成本的效果。

并且，本发明的方案，将自动识别轴承类型，切换控制程序，并实现不同 类型磁悬浮轴承控制器硬件电路与软件算法的通用。这样，主动式轴承控制方 式能够实现轴承控制器程序算法通用化，无需单独编写主动式或混合式控制程 序，售后维护更加便捷，错误率降低。

具体地，可以先由MCU判断轴承类型，然后再发送对应的PWM信号， 通过增加逻辑电路将不工作的开关器件可靠关断防止直通短路，使磁悬浮控制 系统更加稳定可靠，安全性提升。

下面以单个轴承为例，结合图2至图9所示的例子，对本发明的方案的具 体实现过程进行示例性说明。

图2为主动式轴承的一实施例的剖面结构示意图，图3为混合式轴承的一 实施例的剖面结构示意图。

如图2和图3所示，可以示例性地显示磁悬浮轴承的剖面结构。其中，主 动式磁悬浮轴承包括四个线圈(即线圈1、线圈2、线圈3和线圈4)；混合式 磁悬浮轴承包括两个线圈(即线圈1、线圈2)。由于混合式轴承存在磁钢以 及线圈个数的不同导致两者在控制方式上有明显差别，主动式与混合式轴承控 制器存在不能通用的问题。

图4为主动式轴承功率放大器的一实施例的结构示意图，图5为混合式轴 承功率放大器的一实施例的结构示意图。

如图3和图4所示，可以示例性地显示相关方案中功率放大器的拓扑结构。 在图3中，主动式轴承功率放大器，包括：IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4、 IGBT5、IGBT6，每个IGBT对应一个PWM波，在IGBT1的发射极设置有电 流传感器1，在IGBT5的集电极设置有电流传感器2，在IGBT3的发射极设置 有电流传感器4，在IGBT6的发射极设置有电流传感器5。在图4中，混合式 轴承功率放大器，包括：IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4、IGBT5、IGBT6、 IGBT7、IGBT8，每个IGBT对应一个PWM波，在IGBT1的发射极设置有电 流传感器1，在IGBT3的发射极设置有电流传感器2。控制器接入电源后，主 控芯片MCU发送PWM波作为驱动信号给到IGBT控制其开断，当线圈中有 电流时，轴承起浮；线圈中无电流时，轴承停浮。

相关方案中，轴承控制器由于软件算法与硬件电路均不能通用，需要分别 设计主动式与混合式的程序与控制电路；且通电时，MCU会立刻发送全部 PWM信号来驱动IGBT。

图6为功率放大器的一实施例的匹配流程示意图。

在一些实施方式中，为了解决程序无法通用的问题，图6示例性地给出了 本发明的方案中轴承中功率放大器匹配的逻辑框图。如图6所示，轴承中功率 放大器匹配的流程，可以包括：

步骤1、在上电启动后，匹配轴承类型。

也就是说，通电时，MCU不会立即驱动IGBT，而是首先判断轴承类型。 判断方法为：MCU发送PWM信号给到图7所示的例子中IGBT3与IGBT8， IGBT3与IGBT8构成回路导通，此时电流传感器2将检测cd间(即IGBT2 的发射极与IGBT3的发射极之间，或IGBT8的集电极与IGBT9的集电极之间) 线圈中是否有电流流过，并将检测结果及时反馈给MCU。

步骤2、如果cd间的线圈中没有电流(i’＝0)，则MCU判定为混合式 磁悬浮轴承，自动切换为混合式程序，MCU发送混合式轴承所用的PWM信 号；如果cd间的线圈中有电流(i’≠0)，则MCU判定为主动式磁悬浮轴承， 自动切换为主动式程序，MCU只发送主动式轴承所用的PWM信号。

图7为功率放大器的一实施例的结构示意图。

在一些实施方式中，为了解决硬件电路无法通用的问题，图7示例性地给 出了本发明的功率放大器电路拓扑图。如图7所示，功率放大器电路，主要由 直流电源VDC、IGBT、MCU、电流传感器和线圈等部分构成。

其中，MCU发送的PWM信号处于高电平时对应的IGBT导通，MCU发 送的PWM信号处于低电平时对应的IGBT关闭；通过交叉导通来控制线圈中 是否有电流经过。

具体地，可以参见图5所示的例子，混合式控制时，以图5中左边部分的 IGBT为例：同一状态时只有IGBT1、IGBT6或IGBT2、IGBT5导通，即IGBT1、 IGBT6工作时，IGBT2、IGBT5不工作；或IGBT2、IGBT5工作时，IGBT1、 IGBT6不工作，实现交叉导通。

图8为功率放大器的逻辑开关电路的一实施例的结构示意图。图8示例性 地给出了本发明附带的逻辑开关电路，X端口为低电平时，逻辑电路正常工作； X端口为高电平时，逻辑电路不工作。IN端口用来接收MCU发送的PWM信 号，OUT端口连接到图7中的IGBT2、IGBT5、IGBT7、IGBT9、IGBT10和 IGBT12的驱动端(即PWM信号输入端)。

具体地，当检测轴承类型为主动式时，MCU会在功率放大电路中选择性 地发送PWM1、PWM3、PWM4、PWM6、PWM8、PWM11给到对应的IGBT， 同时MCU将IGBT2、IGBT5、IGBT7、IGBT9、IGBT10、IGBT12所对应的逻 辑端口X置为高电平，逻辑门电路不工作，PWM信号不会给到对应的IGBT。 IGBT端口的复用可能会引入干扰导致直通，如IGBT7受到干扰误导通，那么 IGBT7与IGBT1将直通短路。因此加入逻辑开关电路解决这一问题，主动式 轴承时，不参与控制的IGBT将被逻辑电路关断。

当检测轴承类型为混合式时，MCU发送PWM1、PWM2、PWM3、PWM4、 PWM5、PWM6、PWM7、PWM8、PWM9、PWM10、PWM11、PWM12给到 IGBT。

其中，为了保证线圈接口通用性，端子数设为最大针数10针。

在如图8所示的例子中，共需要6个逻辑开关电路分别连接IGBT2、 IGBT5、IGBT7、IGBT9、IGBT10和IGBT12。

例如：在轴承类型为主动式时，MCU发送PWM信号给到IGBT1、IGBT3、 IGBT4、IGBT6、IGBT8和IGBT11；同时将IGBT2、IGBT5、IGBT7、IGBT9、 IGBT10和IGBT12所对应的逻辑端口X置为高电平。避免出现IGBT1与IGBT7 直通；IGBT2与IGBT8直通；IGBT3与IGBT9直通；IGBT4与IGBT10直通； IGBT5与IGBT11直通；IGBT6和IGBT12直通。

在轴承类型为混合式时，MCU发送PWM信号给到IGBT1、IGBT2、IGBT3、 IGBT4、IGBT5、IGBT6、IGBT7、IGBT8、IGBT9、IGBT10、IGBT11和IGBT12； 同时将IGBT2、IGBT5、IGBT7、IGBT9、IGBT10和IGBT12所对应的逻辑端 口X置为低电平。

图9中，主动式控制时，接入线圈的端口为ab、cd、gh、ij；混合式控制 时，接入线圈的端口为ab、ef、ij(其中，ij分配给其它轴承)。

在上述实施例方式中，仅以IGBT为例，当然，本发明的方案中的功率放 大器的控制电路，同样适用于如MOSFET等其他开关功率器件。

由于本实施例的轴承控制器所实现的处理及功能基本相应于前述图1所示 的装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前 述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过设置主动式与混合式磁 悬浮轴承控制器通用的通用功率放大电路，并在该功率放大电路上电的情况下 先匹配轴承类型，再根据轴承类型控制该功率放大电路工作于对应的轴承类 型，采取了联合多路桥臂的不同组合方式，将主动式与混合式轴承控制器的硬 件电路合二为一，在保证系统可靠性与稳定性的前提下提升研发效率，解决了 主动式与混合式轴承控制器无法通用的问题，因而取得了提高生产，节约设计 成本和生产成本的效果。

根据本发明的实施例，还提供了对应于轴承控制器的一种轴承控制器的功 率放大方法，如图10所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该轴承控 制器的功率放大方法中，所述轴承控制器，为单个轴承的轴承控制器。所述单 个轴承的轴承控制器中的功率放大方法，包括：步骤S110至步骤S130。

在步骤S110处，通过控制模块，在上电的情况下，如在所述轴承控制器 上电的情况下，给功率放大模块发送匹配控制信号。所述匹配控制信号，用作 对所述轴承控制器所控制轴承的轴承类型进行匹配时的控制信号。

在步骤S120处，通过采集模块，在所述功率放大模块基于所述匹配控制 信号形成匹配回路的情况下，采集所述功率放大模块中的匹配电流。所述匹配 电流，用作对所述轴承控制器所控制轴承的轴承类型进行匹配时的电流信号。

在步骤S130处，通过控制模块，确定所述采集模块采集到的所述匹配电 流是否为设定值；若所述匹配电流为所述设定值，则确定所述轴承控制器所控 制轴承的轴承类型为混合式轴承，并按所述混合式轴承的控制方式控制所述功 率放大模块工作；若所述匹配电流不为所述设定值，则确定所述轴承控制器所 控制轴承的轴承类型为主动式轴承，并按所述主动式轴承的控制方式控制所述 功率放大模块工作。所述设定值，可以是0。

由此，通过将主动式与混合式轴承控制器的硬件电路合二为一，自动识别 轴承类型，切换控制程序，并实现不同类型磁悬浮轴承控制器硬件电路与软件 算法的通用，可以解决了主动式与混合式轴承控制器无法通用的问题，提升适 用性，从而可以提高生产，节约设计成本和生产成本果。

在一些实施方式中，所述功率放大模块，包括：第一功率管模块至第十二 功率管模块，以及设置在相邻桥臂之间的线圈。具体地，功率管模块，可以是 IGBT模块，也可以是MOS管模块。为了保证线圈接口通用性，端子数设为最 大针数10针。主动式控制时，接入线圈的端口为ab、cd、gh、ij；混合式控制 时，接入线圈的端口为ab、ef、ij(其中，ij分配给其它轴承)。所述第一功 率管模块至所述第十二功率管模块，形成六路桥臂。

其中，所述控制模块，在上电的情况下，如在所述轴承控制器上电的情况 下，给所述功率放大模块发送匹配控制信号，包括：所述控制模块，在上电的 情况下，如在所述轴承控制器上电的情况下，给所述功率放大模块中的第一设 定功率管模块和第二设定功率管模块发送驱动信号，以将发送给所述第一设定 功率管模块和所述第二设定功率管模块的驱动信号作为所述匹配信号，使所述 第一设定功率管模块和所述第二设定功率管模块形成回路。所述驱动信号，包 括：PWM信号。

所述采集模块，在所述功率放大模块基于所述匹配控制信号形成匹配回路 的情况下，采集所述功率放大模块中的匹配电流，包括：所述采集模块，在所 述第一设定功率管模块和所述第二设定功率管模块形成回路的情况下，采集所 述功率放大模块中的第三设定功率管模块和第四设定功率管模块之间的线圈 中的电流，以将所述第三设定功率管模块和所述第四设定功率管模块之间的线 圈中的电流作为所述匹配电流。

具体地，功率放大器电路，主要由直流电源VDC、IGBT、MCU、电流传 感器和线圈等部分构成。MCU发送的PWM信号处于高电平时对应的IGBT 导通，MCU发送的PWM信号处于低电平时对应的IGBT关闭；通过交叉导通 来控制线圈中是否有电流经过。

由此，通过采取联合多路桥臂的不同组合方式，将主动式与混合式轴承控 制器的硬件电路合二为一，实现了优化设计，在保证系统可靠性与稳定性的前 提下提升研发效率，提升适用性。

在一些实施方式中，所述功率放大模块，还包括：逻辑开关模块。所述逻 辑开关模块的第一输入端为逻辑信号输入端，能够输入所述控制单元发送的逻 辑信号；所述逻辑开关模块的第二输入端为驱动信号输入端，能够输入所述控 制单元发送的驱动信号；所述逻辑开关模块的输出端能够连接至所述第一功率 管模块至所述第十二功率管模块中任一功率管模块的驱动端。

其中，在所述逻辑开关模块的逻辑信号输入端输入第一设定电平的逻辑信 号的情况下，所述逻辑开关模块处于工作状态。在所述逻辑开关模块的逻辑信 号输入端输入第二设定电平的逻辑信号的情况下，所述逻辑开关模块处于非工 作状态。第一设定电平为低电平，第二设定电平为高电平。

具体地，逻辑开关模块，如逻辑开关电路，逻辑信号输入端(如X端口) 为低电平时，逻辑电路正常工作；X端口为高电平时，逻辑电路不工作。驱动 信号输入端(如IN端口)用来接收MCU发送的PWM信号，OUT端口连接 到功率管模块的驱动端，如OUT端口可以连接到IGBT2、IGBT5、IGBT7、 IGBT9、IGBT10和IGBT12的驱动端(即PWM信号输入端)。

在一些实施方式中，步骤S130中通过控制模块，在确定所述轴承控制器 所控制轴承的轴承类型为混合式轴承的情况下，按所述混合式轴承的控制方式 控制所述功率放大模块工作，包括：给所述第一功率管模块、所述第二功率管 模块、所述第三功率管模块、所述第四功率管模块、所述第五功率管模块、所 述第六功率管模块、所述第七功率管模块、所述第八功率管模块、所述第九功 率管模块、所述第十功率管模块、所述第十一功率管模块、所述第十二功率管 模块发送驱动信号，同时控制所述第二功率管模块、所述第五功率管模块、所 述第七功率管模块、所述第九功率管模块、所述第十功率管模块、所述第十二 功率管模块所对应的逻辑开关模块的逻辑信号输入端输入第一设定电平的逻 辑信号。

具体地，当检测轴承类型为混合式时，MCU发送PWM1、PWM2、PWM3、 PWM4、PWM5、PWM6、PWM7、PWM8、PWM9、PWM10、PWM11、PWM12 给到IGBT。

在一些实施方式中，步骤S130中通过控制模块，在确定所述轴承控制器 所控制轴承的轴承类型为主动式轴承的情况下，按所述主动式轴承的控制方式 控制所述功率放大模块工作，包括：给所述第一功率管模块、所述第三功率管 模块、所述第四功率管模块、所述第六功率管模块、所述第八功率管模块和所 述第十一功率管模块发送驱动信号，同时控制所述所述第二功率管模块、所述 第五功率管模块、所述第七功率管模块、所述第九功率管模块、所述第十功率 管模块和所述第十二功率管模块所对应的逻辑开关模块的逻辑信号输入端输 入第二设定电平的逻辑信号。

具体地，当检测轴承类型为主动式时，MCU会在功率放大电路中选择性 地发送PWM1、PWM3、PWM4、PWM6、PWM8、PWM11给到对应的IGBT， 同时MCU将IGBT2、IGBT5、IGBT7、IGBT9、IGBT10、IGBT12所对应的逻 辑端口X置为高电平，逻辑门电路不工作，PWM信号不会给到对应的IGBT。 IGBT端口的复用可能会引入干扰导致直通，如IGBT7受到干扰误导通，那么 IGBT7与IGBT1将直通短路。因此加入逻辑开关电路解决这一问题，主动式 轴承时，不参与控制的IGBT将被逻辑电路关断。

由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述轴承控制器的 实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例 中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过设置主动式与混合式 磁悬浮轴承控制器通用的通用功率放大电路，并在该功率放大电路上电的情况 下先匹配轴承类型，再根据轴承类型控制该功率放大电路工作于对应的轴承类 型，将自动识别轴承类型，切换控制程序，并实现不同类型磁悬浮轴承控制器 硬件电路与软件算法的通用；使得主动式轴承控制方式能够实现轴承控制器程 序算法通用化，无需单独编写主动式或混合式控制程序，售后维护更加便捷， 错误率降低。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方 式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的 技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内， 所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (13)

1.一种轴承控制器中的功率放大装置，其特征在于，所述轴承控制器，为单个轴承的轴承控制器；所述单个轴承的轴承控制器中的功率放大装置，包括：采集模块、功率放大模块和控制模块；其中，

所述控制模块，被配置为在上电的情况下，给所述功率放大模块发送匹配控制信号；所述匹配控制信号，用作对所述轴承控制器所控制轴承的轴承类型进行匹配时的控制信号；

所述采集模块，被配置为在所述功率放大模块基于所述匹配控制信号形成匹配回路的情况下，采集所述功率放大模块中的匹配电流；所述匹配电流，用作对所述轴承控制器所控制轴承的轴承类型进行匹配时的电流信号；

所述控制模块，还被配置为确定所述采集模块采集到的所述匹配电流是否为设定值；若所述匹配电流为所述设定值，则确定所述轴承控制器所控制轴承的轴承类型为混合式轴承，并按所述混合式轴承的控制方式控制所述功率放大模块工作；若所述匹配电流不为所述设定值，则确定所述轴承控制器所控制轴承的轴承类型为主动式轴承，并按所述主动式轴承的控制方式控制所述功率放大模块工作。

2.根据权利要求1所述的轴承控制器中的功率放大装置，其特征在于，所述功率放大模块，包括：第一功率管模块至第十二功率管模块，以及设置在相邻桥臂之间的线圈；所述第一功率管模块至所述第十二功率管模块，形成六路桥臂；其中，

所述控制模块，给所述功率放大模块发送匹配控制信号，包括：

所述控制模块，给所述功率放大模块中的第一设定功率管模块和第二设定功率管模块发送驱动信号，以将发送给所述第一设定功率管模块和所述第二设定功率管模块的驱动信号作为所述匹配信号，使所述第一设定功率管模块和所述第二设定功率管模块形成回路；

所述采集模块，采集所述功率放大模块中的匹配电流，包括：

所述采集模块，在所述第一设定功率管模块和所述第二设定功率管模块形成回路的情况下，采集所述功率放大模块中的第三设定功率管模块和第四设定功率管模块之间的线圈中的电流，以将所述第三设定功率管模块和所述第四设定功率管模块之间的线圈中的电流作为所述匹配电流。

3.根据权利要求2所述的轴承控制器中的功率放大装置，其特征在于，在所述第一功率管模块至所述第十二功率管模块形成的六路桥臂中，所述第一功率管模块与第七IGBT形成第一路桥臂，第二功率管模块至第八功率管模块形成第二路桥臂，第三功率管模块至第九功率管模块形成第三路桥臂，第四功率管模块至第十功率管模块形成第四路桥臂，第五功率管模块至第十一功率管模块形成第五路桥臂，第六功率管模块至第十二功率管模块形成第六路桥臂；

所述第一设定功率管模块，包括：第三功率管模块；所述第二设定功率管模块，包括：第八功率管模块；

所述第三设定功率管模块，第二功率管模块；所述第四设定功率管模块，包括：第三功率管模块；所述第三设定功率管模块和所述第四设定功率管模块之间的线圈中的电流，为所述第二功率管模块的发射极与所述第三功率管模块的发射极之间的线圈中的电流。

4.根据权利要求2或3所述的轴承控制器中的功率放大装置，其特征在于，所述功率放大模块，还包括：逻辑开关模块；所述逻辑开关模块的第一输入端为逻辑信号输入端，能够输入所述控制单元发送的逻辑信号；所述逻辑开关模块的第二输入端为驱动信号输入端，能够输入所述控制单元发送的驱动信号；所述逻辑开关模块的输出端能够连接至所述第一功率管模块至所述第十二功率管模块中任一功率管模块的驱动端；

其中，在所述逻辑开关模块的逻辑信号输入端输入第一设定电平的逻辑信号的情况下，所述逻辑开关模块处于工作状态；在所述逻辑开关模块的逻辑信号输入端输入第二设定电平的逻辑信号的情况下，所述逻辑开关模块处于非工作状态。

5.根据权利要求4所述的轴承控制器中的功率放大装置，其特征在于，在所述第一功率管模块至所述第十二功率管模块形成的六路桥臂中，所述第一设定功率管模块为第三功率管模块、所述第二设定功率管模块为第八功率管模块、所述第三设定功率管模块为第二功率管模块、以及所述第四设定功率管模块为第三功率管模块的情况下，所述逻辑开关模块的数量为六个；

六个所述逻辑开关模块，包括：连接至第二功率管模块的逻辑开关模块、连接至第五功率管模块的逻辑开关模块、连接至第七功率管模块的逻辑开关模块、连接至第九功率管模块的逻辑开关模块、连接至第十功率管模块的逻辑开关模块、以及连接至第十二功率管模块的逻辑开关模块。

6.根据权利要求5所述的轴承控制器中的功率放大装置，其特征在于，所述控制模块，按所述混合式轴承的控制方式控制所述功率放大模块工作，包括：

给所述第一功率管模块、所述第二功率管模块、所述第三功率管模块、所述第四功率管模块、所述第五功率管模块、所述第六功率管模块、所述第七功率管模块、所述第八功率管模块、所述第九功率管模块、所述第十功率管模块、所述第十一功率管模块、所述第十二功率管模块发送驱动信号，同时控制所述第二功率管模块、所述第五功率管模块、所述第七功率管模块、所述第九功率管模块、所述第十功率管模块、所述第十二功率管模块所对应的逻辑开关模块的逻辑信号输入端输入第一设定电平的逻辑信号。

7.根据权利要求5所述的轴承控制器中的功率放大装置，其特征在于，所述控制模块，按所述主动式轴承的控制方式控制所述功率放大模块工作，包括：

给所述第一功率管模块、所述第三功率管模块、所述第四功率管模块、所述第六功率管模块、所述第八功率管模块和所述第十一功率管模块发送驱动信号，同时控制所述所述第二功率管模块、所述第五功率管模块、所述第七功率管模块、所述第九功率管模块、所述第十功率模块和所述第十二功率模块所对应的逻辑开关模块的逻辑信号输入端输入第二设定电平的逻辑信号。

8.一种轴承控制器，其特征在于，包括：如权利要求1至7中任一项所述的轴承控制器中的功率放大装置。

9.一种如权利要求8所述的轴承控制器的功率放大方法，其特征在于，所述轴承控制器，为单个轴承的轴承控制器；所述单个轴承的轴承控制器中的功率放大方法，包括：

通过控制模块，在上电的情况下，给功率放大模块发送匹配控制信号；所述匹配控制信号，用作对所述轴承控制器所控制轴承的轴承类型进行匹配时的控制信号；

通过采集模块，在所述功率放大模块基于所述匹配控制信号形成匹配回路的情况下，采集所述功率放大模块中的匹配电流；所述匹配电流，用作对所述轴承控制器所控制轴承的轴承类型进行匹配时的电流信号；

通过控制模块，确定所述采集模块采集到的所述匹配电流是否为设定值；若所述匹配电流为所述设定值，则确定所述轴承控制器所控制轴承的轴承类型为混合式轴承，并按所述混合式轴承的控制方式控制所述功率放大模块工作；若所述匹配电流不为所述设定值，则确定所述轴承控制器所控制轴承的轴承类型为主动式轴承，并按所述主动式轴承的控制方式控制所述功率放大模块工作。

10.根据权利要求9所述的轴承控制器中的功率放大方法，其特征在于，所述功率放大模块，包括：第一功率管模块至第十二功率管模块，以及设置在相邻桥臂之间的线圈；所述第一功率管模块至所述第十二功率管模块，形成六路桥臂；其中，

通过控制模块，给所述功率放大模块发送匹配控制信号，包括：

给所述功率放大模块中的第一设定功率管模块和第二设定功率管模块发送驱动信号，以将发送给所述第一设定功率管模块和所述第二设定功率管模块的驱动信号作为所述匹配信号，使所述第一设定功率管模块和所述第二设定功率管模块形成回路；

通过采集模块，采集所述功率放大模块中的匹配电流，包括：

在所述第一设定功率管模块和所述第二设定功率管模块形成回路的情况下，采集所述功率放大模块中的第三设定功率管模块和第四设定功率管模块之间的线圈中的电流，以将所述第三设定功率管模块和所述第四设定功率管模块之间的线圈中的电流作为所述匹配电流。

11.根据权利要求10所述的轴承控制器中的功率放大方法，其特征在于，所述功率放大模块，还包括：逻辑开关模块；所述逻辑开关模块的第一输入端为逻辑信号输入端，能够输入所述控制单元发送的逻辑信号；所述逻辑开关模块的第二输入端为驱动信号输入端，能够输入所述控制单元发送的驱动信号；所述逻辑开关模块的输出端能够连接至所述第一功率管模块至所述第十二功率管模块中任一功率管模块的驱动端；

其中，在所述逻辑开关模块的逻辑信号输入端输入第一设定电平的逻辑信号的情况下，所述逻辑开关模块处于工作状态；在所述逻辑开关模块的逻辑信号输入端输入第二设定电平的逻辑信号的情况下，所述逻辑开关模块处于非工作状态。

12.根据权利要求11所述的轴承控制器中的功率放大方法，其特征在于，通过控制模块，按所述混合式轴承的控制方式控制所述功率放大模块工作，包括：

给所述第一功率管模块、所述第二功率管模块、所述第三功率管模块、所述第四功率管模块、所述第五功率管模块、所述第六功率管模块、所述第七功率管模块、所述第八功率管模块、所述第九功率管模块、所述第十功率管模块、所述第十一功率管模块、所述第十二功率管模块发送驱动信号，同时控制所述第二功率管模块、所述第五功率管模块、所述第七功率管模块、所述第九功率管模块、所述第十功率管模块、所述第十二功率管模块所对应的逻辑开关模块的逻辑信号输入端输入第一设定电平的逻辑信号。

13.根据权利要求11所述的轴承控制器中的功率放大方法，其特征在于，通过控制模块，按所述主动式轴承的控制方式控制所述功率放大模块工作，包括：

给所述第一功率管模块、所述第三功率管模块、所述第四功率管模块、所述第六功率管模块、所述第八功率管模块和所述第十一功率管模块发送驱动信号，同时控制所述所述第二功率管模块、所述第五功率管模块、所述第七功率管模块、所述第九功率管模块、所述第十功率模块和所述第十二功率模块所对应的逻辑开关模块的逻辑信号输入端输入第二设定电平的逻辑信号。

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