CN113833757A - 一种五自由度转子轴向位移自传感磁悬浮轴承 - Google Patents

一种五自由度转子轴向位移自传感磁悬浮轴承 Download PDF

Info

Publication number
CN113833757A
CN113833757A CN202111115097.7A CN202111115097A CN113833757A CN 113833757 A CN113833757 A CN 113833757A CN 202111115097 A CN202111115097 A CN 202111115097A CN 113833757 A CN113833757 A CN 113833757A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotor
axial displacement
displacement
circuit
magnetic suspension
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111115097.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113833757B (zh
Inventor
郑世强
田鹏涛
魏世通
周金祥
韩雪
董宝田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beihang University
Ningbo Institute of Innovation of Beihang University
Original Assignee
Beihang University
Ningbo Institute of Innovation of Beihang University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beihang University, Ningbo Institute of Innovation of Beihang University filed Critical Beihang University
Priority to CN202111115097.7A priority Critical patent/CN113833757B/zh
Publication of CN113833757A publication Critical patent/CN113833757A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113833757B publication Critical patent/CN113833757B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F16C32/0444—Details of devices to control the actuation of the electromagnets
    • F16C32/0446—Determination of the actual position of the moving member, e.g. details of sensors
    • 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
    • F16C32/0444—Details of devices to control the actuation of the electromagnets
    • F16C32/0451—Details of controllers, i.e. the units determining the power to be supplied, e.g. comparing elements, feedback arrangements with P.I.D. control
    • 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
    • F16C32/0459—Details of the magnetic circuit
    • F16C32/0468—Details of the magnetic circuit of moving parts of the magnetic circuit, e.g. of the rotor
    • 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
    • F16C32/0474—Active magnetic bearings for rotary movement
    • F16C32/0489—Active magnetic bearings for rotary movement with active support of five degrees of freedom, e.g. two radial magnetic bearings combined with an axial bearing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Abstract

本发明公开一种五自由度转子轴向位移自传感磁悬浮轴承，包括：磁悬浮轴承、电涡流传感器组、位移检测调理模块，所述电涡流传感器组，用于采集所述磁悬浮轴承的转子轴向位移信号；所述位移调理模块，用于对所述转子轴向位移信号进行调节获得最终轴向位移信号；其中，所述磁悬浮轴承为五自由度轴承。本发明适用于主动磁悬浮控制系统的转子轴向位移检测，并且能消除径向耦合干扰量，零温漂，测量误差小，设计简单易于实现。

Description

一种五自由度转子轴向位移自传感磁悬浮轴承
技术领域
本发明涉及磁轴承控制技术领域，特别是涉及一种五自由度转子轴向位移自传感磁悬浮轴承。
背景技术
磁悬浮控制系统指的是以磁轴承为转子支撑方式的系统，由于磁轴承无摩擦微振动的特点，使得磁悬浮系统具有高转速、高精度和长寿命的优势。要实现磁悬浮系统转子高精度稳定控制，就必须对磁轴承的磁极与转子间的气隙进行精确、可靠、稳定、有效的检测。
随着磁悬浮飞轮，磁悬浮分子泵，磁悬浮压缩机，磁悬浮控制力矩陀螺等磁轴承控制系统技术的发展，对于磁悬浮控制系统位移检测提出了更高的要求。应用最为普遍的无接触式电涡流传感器以其精度高、频带宽的优点在磁悬浮系统中广为应用，成为首选的位移传感器，但传统传感器不光存在温度漂移的问题同时传感器检测的转子轴向位移信号中包含有径向耦合干扰信号，从而影响轴承控制系统对转子轴向的控制。
针对传统传感器温度漂移和检测到的轴向位移信号受转子径向不平衡响应影响的问题，为了提高轴向位移信号的精度，通常需要设计复杂的信号估计电路，结构复杂，计算量大。
发明内容
本发明的目的是提供一种五自由度转子轴向位移自传感磁悬浮轴承，以解决上述现有技术存在的问题，适用于主动磁悬浮控制系统的转子轴向位移检测，并且能消除径向耦合干扰量，零温漂，测量误差小，设计简单易于实现。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种五自由度转子轴向位移自传感磁悬浮轴承，包括：磁悬浮轴承、电涡流传感器组、位移检测调理模块，
所述电涡流传感器组，用于采集所述磁悬浮轴承的转子轴向位移信号；
所述位移调理模块，用于对所述转子轴向位移信号进行调节获得最终轴向位移信号；
其中，所述磁悬浮轴承为五自由度轴承。
可选地，所述电涡流传感器组包括转子上端的电涡流传感器对和转子下端的电涡流传感器对，所述转子上端的电涡流传感器对，用于采集转子上端的径向位移、轴向位移；所述转子下端的电涡流传感器对用于采集转子下端的径向位移、轴向位移。
可选地，所述位移检测调理模块包括变频调幅电路、求和运算电路第一求和运算电路、差分运算电路、位移信号调理电路，所述变频调幅电路、所述求和运算电路第一求和运算电路、所述差分运算电路、所述位移信号调理电路依次连接。
可选地，所述变频调幅电路包括电容三点式振荡电路、峰值检波电路、放大及偏置调节电路，所述电容三点式振荡电路、所述峰值检波电路、所述放大及偏置调节电路依次连接，所述电容三点式振荡电路与所述电涡流传感器组连接，所述放大及偏置调节电路与所述第一求和运算电路连接。
可选地，所述位移信号调理电路包括电压跟随器、第二求和运算电路、调幅电路和二阶低通滤波器。
可选地，所述转子上端的电涡流传感器对采集的所述转子上端的轴向位移的变化量H1、H2如式(10)所示：
Figure BDA0003275293060000031
式中，h为轴向位移，r为径向位移，βG为转子坐标系与固定坐标系之间的夹角，ΔΓ为温漂误差，xI为平动位移，，ε为为径向干扰量的幅值，Ω为转子的转速，t为时间，χ为向干扰量的初始相角；所述转子下端的电涡流传感器对采集的所述转子下端的轴向位移的变化量H3、H4如式(11)所示：
Figure BDA0003275293060000032
可选地，所述第一求和运算电路根据公式(12)-(13)对所述转子上端的轴向位移和所述转子下端的轴向位移进行求并分别取平均值，消除径向耦合干扰量，
Figure BDA0003275293060000033
Figure BDA0003275293060000041
可选地，所述差分运算电路根据式(14)消除温漂误差获得转子的准确轴向位移h，
Figure BDA0003275293060000042
式中，α为转子的偏转角度，H为为上下端轴向传感器位移测得值的差值平均值。
可选地，所述位移调理电路对所述准确轴向位移h的电压信号进行调整幅值和偏置。
本发明公开了以下技术效果：
本发明提供的一种五自由度转子轴向位移自传感磁悬浮轴承，包括电涡流传感器组和位移检测调理模块，位移检测调理模块能够消除转子上、下两端的电涡流传感器组输出信号径向耦合干扰量，使得转子的径向不平衡响应不再影响转子轴向的控制，从而使轴向和径向的位移信号的测量完全解耦，最后消除电涡流传感器组温漂带来的误差得到轴向位移信号，使其适用于主动磁悬浮控制系统的转子轴向位移检测，测量误差小，设计简单易于实现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中五自由度转子轴向位移自传感磁悬浮轴承的结构示意图；
图2为本发明实施例中电容三点式振荡电路、检波电路、放大及偏置调节电路；
图3为本发明实施例中的第一求和运算电路、差分电路示意图；
图4为本发明实施例中的信号调理电路示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供一种五自由度转子轴向位移自传感磁悬浮轴承，参考图1所示。该五自由度转子轴向位移自传感磁悬浮轴承包括磁悬浮轴承、电涡流传感器组和位移检测调理模块，本实施例中，磁悬浮轴承采用五自由度的纯电磁式磁悬浮轴承。
电涡流传感器组用于用于采集所述磁悬浮轴承的转子轴向位移信号，该电涡流传感器组包括转子上端的电涡流传感器对和转子下端的电涡流传感器对，转子上端的电涡流传感器对左右对称设置在转子的上端面，并且与转子上端面之间存在空隙，用于采集转子上端的径向位移、轴向位移。转子下端的电涡流传感器对左右设置对称设置在转子的下端面，并且与转子下端面之间非接触设置，用于采集转子下端的径向位移、轴向位移。转子上端的电涡流传感器对和转子下端的电涡流传感器对以转子为基准对称设置。
电涡流传感器组采集的磁悬浮轴承转子轴向位移信号，输入位移检测调理模块进行轴向位移信号调节。位移检测调理模块包括变频调幅电路、第一求和运算电路、差分运算电路、位移信号调理电路，其中变频调幅电路、第一求和运算电路设置两路，分别与转子上端的电涡流传感器对、转子下端的电涡流传感器对连接。
设转子径向位移方向为X方向，轴向位移方向为Y方向，轴向位移为h，径向位移为r，转子坐标系与固定坐标系之间的夹角为βG，上端轴向传感器H1、H2的输出信号的变化量如式(1)所示：
Figure BDA0003275293060000061
磁悬浮高速转子的几何轴位移qG和惯性轴位移.qI在广义坐标系下可分别表示为如式(2)所示：
Figure BDA0003275293060000062
其中，xG为磁悬浮高速转子的几何轴在x方向的平动位移，yG为磁悬浮高速转子的几何轴在y方向的平动位移，xI为磁悬浮高速转子的惯性轴在x方向的平动位移，yI为磁悬浮高速转子的惯性轴在y方向的平动位移，βG为磁悬浮高速转子的几何轴绕y轴的转动角位移，αG为磁悬浮高速转子的几何轴绕x轴的转动角位移，βI磁悬浮高速转子的惯性轴绕y轴的转动角位移，αI为磁悬浮高速转子的惯性轴绕x轴的转动角位移，T表示转置矩阵。
径向传感器位移信号可表示为如式(3)所示：
Figure BDA0003275293060000071
式中，Sax为转子a端位移，Sbx为转子b端位移，ls为传感器距离转子中心平面中心点的距离，βG为转子坐标系与固定坐标系之间的夹角。
将式(3)中的两式求差并整理后可得如式(4)所示：
Figure BDA0003275293060000072
转子径向不平衡量大小Δq为如式(5)所示：
Δq＝[εcos(Ωt+χ)σsin(Ωt+δ)εsin(Ωt+χ)-σcos(Ωt+δ)]T (5)
其中，ε为为径向位移干扰量的幅值，Ω为转子的转速，t为时间，χ为径向位移干扰量的初始相角，δ为径向角位移干扰量的初始相角，σ为径向角位移干扰量的幅值。
广义坐标系到传感器坐标系转换矩阵为如式(6)所示：
Figure BDA0003275293060000073
式中，ls为传感器距离转子中心平面中心点的距离。
综合式(2)-(5)，由于X方向与Y方向的分析分析相同，所以此处以X方向为例，传感器X方向位移矩阵Sx可表示为如式(7)所示：
Figure BDA0003275293060000081
其中，取式(6)中传感器坐标系转换矩阵的第一行与第二行设置为Tt1，即
Figure BDA0003275293060000082
式中，ks为传感器增益矩阵，则考虑温漂误差ΔΓ的传感器输出数值为如式(8)所示：
Figure BDA0003275293060000083
由上式可得转子径向方向的位移如式(9)所示：
Figure BDA0003275293060000084
可得考虑温漂误差的四个轴向位移传感器输出信号变化量，如式(10)-(11)所示：
Figure BDA0003275293060000085
Figure BDA0003275293060000086
由式(10)-(11)可知轴向位移传感器信号总包含径向耦合干扰量，转子的径向不平衡响应会影响转子轴向的稳定控制。
如图2所示，变频调幅电路包括电容三点式振荡电路、峰值检波电路、放大及偏置调节电路。变频调幅电路的核心部分是电容三点式振荡电路，当转子检测面与传感器探头线圈间的距离发生变化时，探头线圈的电感与电阻的大小会发生变化，进而引起回路的振荡频率和输出电压值的变化，经过峰值检波电路提取出输出电压的峰值，具体过程为：经电容三点式振荡电路输出的带有位移信息的振荡信号进入峰值检波电路，当振荡信号在正半周期，二极管相当于短路，振荡信号对检波电路中的电容进行充电，达到峰值后，向检波电路中的电阻放电，由于这个放电过程很慢，在振荡信号进入负半周期后，二极管相当于断路，使得实际输出的信号为输入振荡信号的峰值，输入振荡信号的峰值经由放大及偏置调节电路后输出与距离变化成比例的直流电压。如图3所示，通过转子上下两端面的求和计算电路将H1与H2求和，H3与H4求和并分别取平均值，消除径向耦合干扰量，如式(12)-(13)所示：
Figure BDA0003275293060000091
Figure BDA0003275293060000092
将转子上下端面的求和计算电路的求和结果H上与H下传输至差分电路中，差分电路对H上与H下求差并取平均值可消除温漂误差与径向耦合干扰量，得到转子的准确轴向位移h，如式(14)所示：
Figure BDA0003275293060000101
式中，α为转子的偏转角度，H为上下端轴向传感器位移测得值的差值求平均，βG为转子坐标系与固定坐标系之间的夹角，H上为转子上端的轴向位移，H下为转子下端的轴向位移，h为轴向位移。
如图4所示，位移调理电路实现的功能是对差分运算得到的轴向位移电压信号进行调整幅值和偏置的作用，使得差分电路输出的电压信号能够在合适的范围，以便于数字信号处理器对信号进行处理。本实施例中的位移调理电路主要由四部分运算电路组成，第一级运算放大电路构成电压跟随器，利用电压跟随器具有输入阻抗高，输出阻抗低的特点，使得它对上一级电路呈现高阻状态，而对下一级电路呈现低阻状态，常用于中间级，以隔离前后级电路，消除它们之间的相互影响。第二级运算放大器通过滑动变阻器调整输出信号的偏置大小构成第二求和运算电路，第三级运算放大器通过滑动变阻器调整输出信号与原始轴向位移信号的比例，第四级运算放大器实现的是二阶低通滤波器的功能，目的是为了实现对高频噪声的滤除输入位移信号经过位移调理电路调幅和调偏使得差分电路的输出电压稳定在数字信号处理器的可控电压范围内。
本实施例中的工作过程为：径向位移传感器和轴向位移传感器的探头接在电容三点式振荡回路中，当被测体与探头线圈之间的距离变化时，由于探头线圈电感值和电阻值的变化，回路中的振荡频率和输出电压都会随之发生变化，通过检波电路提取出振荡输出电压的峰-峰值，然后经放大和偏置调节电路后输出与距离变化成比例的直流电压，再经过位移信号调理电路对电压信号进行调节与滤波，使得电压的变化在一个合适的范围，通过解算径向位移传感器输出信号得到转子的径向位移和角位移。然后对转子上、下两端的两对轴向位移传感器输出信号分别进行加法运算以消除径向耦合干扰量，使得转子的径向不平衡响应不再影响转子轴向的控制，从而使轴向和径向的位移信号的测量完全解耦；将加法运算电路得到的两路电压信号进行差分运算，以消除四个传感器探头温漂带来的误差得到轴向位移信号。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种五自由度转子轴向位移自传感磁悬浮轴承，其特征在于，包括：磁悬浮轴承、电涡流传感器组、位移检测调理模块，
所述电涡流传感器组，用于采集所述磁悬浮轴承的转子轴向位移信号；
所述位移调理模块，用于对所述转子轴向位移信号进行调节获得最终轴向位移信号；
其中，所述磁悬浮轴承为五自由度轴承。
2.根据权利要求1所述的五自由度转子轴向位移自传感磁悬浮轴承，其特征在于：所述电涡流传感器组包括转子上端的电涡流传感器对和转子下端的电涡流传感器对，所述转子上端的电涡流传感器对，用于采集转子上端的径向位移、轴向位移；所述转子下端的电涡流传感器对用于采集转子下端的径向位移、轴向位移。
3.根据权利要求1所述的五自由度转子轴向位移自传感磁悬浮轴承，其特征在于：所述位移检测调理模块包括变频调幅电路、第一求和运算电路第一求和运算电路、差分运算电路、位移信号调理电路，所述变频调幅电路、所述求和运算电路第一求和运算电路、所述差分运算电路、所述位移信号调理电路依次连接。
4.根据权利要求3所述的五自由度转子轴向位移自传感磁悬浮轴承，其特征在于：所述变频调幅电路包括电容三点式振荡电路、峰值检波电路、放大及偏置调节电路，所述电容三点式振荡电路、所述峰值检波电路、所述放大及偏置调节电路依次连接，所述电容三点式振荡电路与所述电涡流传感器组连接，所述放大及偏置调节电路与所述求和运算电路第一求和运算电路连接。
5.根据权利要求1所述的五自由度转子轴向位移自传感磁悬浮轴承，其特征在于：所述位移信号调理电路包括电压跟随器、第二求和运算电路、调幅电路和二阶低通滤波器。
6.根据权利要求2所述的五自由度转子轴向位移自传感磁悬浮轴承，其特征在于：所述转子上端的电涡流传感器对采集的所述转子上端的轴向位移的变化量H1、H2如式(10)所示：
Figure FDA0003275293050000021
式中，h为轴向位移，r为径向位移，βG为转子坐标系与固定坐标系之间的夹角，△Γ为温漂误差，xI为平动位移，ε为为径向干扰量的幅值，Ω为转子的转速，t为时间，x为向干扰量的初始相角；
所述转子下端的电涡流传感器对采集的所述转子下端的轴向位移的变化量H3、H4如式(11)所示：
Figure FDA0003275293050000022
式中，h为轴向位移，r为径向位移，βG为转子坐标系与固定坐标系之间的夹角，△Γ为温漂误差，xI为平动位移，ε为为径向干扰量的幅值，Ω为转子的转速，t为时间，χ为向干扰量的初始相角。
7.根据权利要求3所述的五自由度转子轴向位移自传感磁悬浮轴承，其特征在于：所述求和运算电路第一求和运算电路根据公式(12)-(13)对所述转子上端的轴向位移H上和所述转子下端的轴向位移H下进行求并分别取平均值，消除径向耦合干扰量,
Figure FDA0003275293050000031
Figure FDA0003275293050000032
其中，H1、H2为转子上端的轴向位移的变化量，βG为转子坐标系与固定坐标系之间的夹角，△Γ为温漂误差。
8.根据权利要求3或4所述的五自由度转子轴向位移自传感磁悬浮轴承，其特征在于：所述差分运算电路根据式(14)消除温漂误差获得转子的准确轴向位移h，
Figure FDA0003275293050000033
式中，α为转子的偏转角度，H为上下端轴向传感器位移测得值的差值求平均，βG为转子坐标系与固定坐标系之间的夹角，H上为转子上端的轴向位移，H下为转子下端的轴向位移，h为轴向位移。
9.根据权利要求8所述的五自由度转子轴向位移自传感磁悬浮轴承，其特征在于：所述位移调理电路对所述准确轴向位移h的电压信号进行调整幅值和偏置。
CN202111115097.7A 2021-09-23 2021-09-23 一种五自由度转子轴向位移自传感磁悬浮轴承 Active CN113833757B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111115097.7A CN113833757B (zh) 2021-09-23 2021-09-23 一种五自由度转子轴向位移自传感磁悬浮轴承

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111115097.7A CN113833757B (zh) 2021-09-23 2021-09-23 一种五自由度转子轴向位移自传感磁悬浮轴承

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113833757A true CN113833757A (zh) 2021-12-24
CN113833757B CN113833757B (zh) 2022-08-02

Family

ID=78969414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111115097.7A Active CN113833757B (zh) 2021-09-23 2021-09-23 一种五自由度转子轴向位移自传感磁悬浮轴承

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113833757B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114909407A (zh) * 2022-07-13 2022-08-16 江苏明磁动力科技有限公司 基于位移控制器幅相频特性的磁悬浮电机失稳预诊断方法
CN114962453A (zh) * 2022-05-27 2022-08-30 北京航空航天大学 磁悬浮转子位移信号的反馈调节电路及磁悬浮设备
CN115143193A (zh) * 2022-09-01 2022-10-04 江苏明磁动力科技有限公司 基于灵敏度检测结果的磁悬浮电机失稳预诊断方法、系统
CN116576764A (zh) * 2023-07-06 2023-08-11 瑞纳智能设备股份有限公司 转轴的轴向位移检测装置、方法及磁轴承系统

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0087628A1 (en) * 1982-02-26 1983-09-07 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Magnetic bearing wheel for an artificial satellite
EP0168145A2 (en) * 1984-07-11 1986-01-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Non-linear control type magnetic bearing
DE4215381A1 (de) * 1992-05-11 1993-11-18 Siemens Ag Anordnung zur radialen und/oder axialen Positionserfassung einer Welle
JPH08159157A (ja) * 1994-12-05 1996-06-18 Seiko Seiki Co Ltd 磁気軸受装置
JP2001214935A (ja) * 2000-01-31 2001-08-10 Shibaura Mechatronics Corp 磁気軸受モータ
JP2002218708A (ja) * 2001-01-24 2002-08-02 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 高速モータ駆動圧縮機の補助軸受構造
JP2003148468A (ja) * 2001-11-08 2003-05-21 Koyo Seiko Co Ltd 制御型磁気軸受
CN1858858A (zh) * 2006-03-14 2006-11-08 南京航空航天大学 磁悬浮轴承模拟现场调试系统
CN1987367A (zh) * 2006-12-14 2007-06-27 北京航空航天大学 一种一体化、五自由度电涡流传感器
CN101046692A (zh) * 2007-04-20 2007-10-03 北京航空航天大学 一种磁悬浮反作用飞轮开环高精度不平衡振动控制系统
CN104214216A (zh) * 2014-08-06 2014-12-17 北京航空航天大学 一种四自由度内转子磁轴承
CN105423889A (zh) * 2015-12-24 2016-03-23 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 转轴的轴向位移检测方法和装置及磁悬浮轴承系统
CN107191475A (zh) * 2016-03-14 2017-09-22 通用汽车环球科技运作有限责任公司 轴承组件
CN109340260A (zh) * 2018-12-05 2019-02-15 长沙市开启时代电子有限公司 一种五自由度磁悬浮轴承双反互补电励磁控制器
CN110701188A (zh) * 2019-10-21 2020-01-17 北京航空航天大学 一种用于磁轴承的柔性簧片轴向保护轴承
CN111505389A (zh) * 2020-04-30 2020-08-07 浙江大学 一种基于采样保持器解调的差分电容检测电路
EP3705839A1 (en) * 2019-03-08 2020-09-09 Waukesha Bearings Limited Improved signal conditioning circuit for use with active magnetic bearings

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0087628A1 (en) * 1982-02-26 1983-09-07 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Magnetic bearing wheel for an artificial satellite
EP0168145A2 (en) * 1984-07-11 1986-01-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Non-linear control type magnetic bearing
DE4215381A1 (de) * 1992-05-11 1993-11-18 Siemens Ag Anordnung zur radialen und/oder axialen Positionserfassung einer Welle
JPH08159157A (ja) * 1994-12-05 1996-06-18 Seiko Seiki Co Ltd 磁気軸受装置
JP2001214935A (ja) * 2000-01-31 2001-08-10 Shibaura Mechatronics Corp 磁気軸受モータ
JP2002218708A (ja) * 2001-01-24 2002-08-02 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 高速モータ駆動圧縮機の補助軸受構造
JP2003148468A (ja) * 2001-11-08 2003-05-21 Koyo Seiko Co Ltd 制御型磁気軸受
CN1858858A (zh) * 2006-03-14 2006-11-08 南京航空航天大学 磁悬浮轴承模拟现场调试系统
CN1987367A (zh) * 2006-12-14 2007-06-27 北京航空航天大学 一种一体化、五自由度电涡流传感器
CN101046692A (zh) * 2007-04-20 2007-10-03 北京航空航天大学 一种磁悬浮反作用飞轮开环高精度不平衡振动控制系统
CN104214216A (zh) * 2014-08-06 2014-12-17 北京航空航天大学 一种四自由度内转子磁轴承
CN105423889A (zh) * 2015-12-24 2016-03-23 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 转轴的轴向位移检测方法和装置及磁悬浮轴承系统
CN107191475A (zh) * 2016-03-14 2017-09-22 通用汽车环球科技运作有限责任公司 轴承组件
CN109340260A (zh) * 2018-12-05 2019-02-15 长沙市开启时代电子有限公司 一种五自由度磁悬浮轴承双反互补电励磁控制器
EP3705839A1 (en) * 2019-03-08 2020-09-09 Waukesha Bearings Limited Improved signal conditioning circuit for use with active magnetic bearings
CN110701188A (zh) * 2019-10-21 2020-01-17 北京航空航天大学 一种用于磁轴承的柔性簧片轴向保护轴承
CN111505389A (zh) * 2020-04-30 2020-08-07 浙江大学 一种基于采样保持器解调的差分电容检测电路

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
毕超: "高温电容位移传感器的设计与实验研究", 《传感机械学报》 *
胡雄心: "基于LSM的磁轴承自传感方法及其特性研究", 《机电工程》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114962453A (zh) * 2022-05-27 2022-08-30 北京航空航天大学 磁悬浮转子位移信号的反馈调节电路及磁悬浮设备
CN114962453B (zh) * 2022-05-27 2023-01-31 北京航空航天大学 磁悬浮转子位移信号的反馈调节电路及磁悬浮设备
CN114909407A (zh) * 2022-07-13 2022-08-16 江苏明磁动力科技有限公司 基于位移控制器幅相频特性的磁悬浮电机失稳预诊断方法
CN115143193A (zh) * 2022-09-01 2022-10-04 江苏明磁动力科技有限公司 基于灵敏度检测结果的磁悬浮电机失稳预诊断方法、系统
CN115143193B (zh) * 2022-09-01 2023-01-31 江苏明磁动力科技有限公司 基于灵敏度检测结果的磁悬浮电机失稳预诊断方法、系统
CN116576764A (zh) * 2023-07-06 2023-08-11 瑞纳智能设备股份有限公司 转轴的轴向位移检测装置、方法及磁轴承系统
CN116576764B (zh) * 2023-07-06 2023-09-29 瑞纳智能设备股份有限公司 转轴的轴向位移检测装置、方法及磁轴承系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN113833757B (zh) 2022-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113833757B (zh) 一种五自由度转子轴向位移自传感磁悬浮轴承
US7856338B2 (en) Apparatus and method for detecting a reversion of direction of a relative movement
US4644270A (en) Apparatus for monitoring housed turbine blading to obtain blading-to-housing distance
WO2018120335A1 (zh) 一种绝对式电容角位移测量传感器
CN109341744A (zh) 一种变面积式位移电容的检测装置
CN217159565U (zh) 一种磁悬浮永磁转子位置及角度检测系统
CN1544878A (zh) 一种测量电磁轴承转子轴向位移的方法
Wang et al. Optimized differential self-inductance displacement sensor for magnetic bearings: Design, analysis and experiment
CN111457830B (zh) 磁悬浮转子系统的位移检测电路及其位移自传感系统
Szymczak et al. Precision resolver-to-digital converter measures angular position and velocity
CN109738670A (zh) 一种mems电容式加速度计特征参数测量系统及测量方法
CN101382561A (zh) 一种微小型涡轮喷气发动机的转速测量装置
CN113063964A (zh) 一种温度补偿型石英挠性加速度计伺服电路及石英挠性加速度计
CN206649142U (zh) 一种可提高信噪比的阵列式磁敏传感器
CN113093068A (zh) 磁场方向探测方法及系统
Wang et al. Embedded position detection for permanent magnet synchronous motor with built-in magnets
Han et al. Capacitive sensor interface for an electrostatically levitated micromotor
Kimura et al. Resolver compatible capacitive rotary position sensor
CN112857349B (zh) 一种应用于液浮陀螺仪的高精度信号采集系统及方法
CN108562217A (zh) 一种实时优化信噪比的电容位移传感器
KR20230131295A (ko) 영구 자석을 포함하는 비접촉 위치 센서
CN114483635A (zh) 磁轴承系统、压缩机和空调器
CN207557052U (zh) 一种气固两相流局部颗粒速度的平面电容阵列测量装置
CN116576764B (zh) 转轴的轴向位移检测装置、方法及磁轴承系统
CN221123301U (zh) 一种电涡流传感器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant