CN115566967B - 无轴承磁悬浮电机开机自检装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种无轴承磁悬浮电机开机自检装置及方法,属于电机技术领域。其中装置包括:无轴承磁悬浮电机、霍尔传感模块和控制模块;第1组霍尔传感器对的第一霍尔传感器和第二霍尔传感器分别设置于定子的径向圆面的第一径向线两端,第2组霍尔传感器对的第三霍尔传感器和第四霍尔传感器分别设置于径向圆面的第二径向线两端;第1组霍尔传感器对和第2组霍尔传感器对,分别用于输出第一电压信号、第二电压信号;控制模块,用于分别对第一电压信号和第二电压信号进行采样,得到第一电压值和第二电压值,若第一电压值和第二电压值的第一电压误差小于预设电压阈值,则确定通过静态自检测试。这样,可对无轴承磁悬浮电机开机自检,提高稳定性。
Description
技术领域
本申请涉及电机技术领域,尤其涉及一种无轴承磁悬浮电机开机自检装置及方法。
背景技术
目前在使用无轴承磁悬浮电机的过程中,由于无轴承磁悬浮电机在启动过程中出现问题,导致上电不启动,或启动后旋转不正常,达不到额定功率,会影响无轴承磁悬浮电机的正常使用和生产安排。如果不对无轴承磁悬浮电机进行自检过程,无轴承磁悬浮电机出现问题的情况下,依然进行高速旋转,有可能对无轴承磁悬浮电机造成不可逆损伤。因此,亟需提供一种无轴承磁悬浮电机的开机自检方案。
发明内容
为了解决上述技术问题,本申请实施例提供了一种无轴承磁悬浮电机开机自检装置及方法。
第一方面,本申请实施例提供了一种无轴承磁悬浮电机开机自检装置,所述无轴承磁悬浮电机开机自检装置包括:
无轴承磁悬浮电机、霍尔传感模块和控制模块,所述霍尔传感模块分别与所述无轴承磁悬浮电机和所述控制模块电连接;
所述无轴承磁悬浮电机包括定子,所述霍尔传感模块包括两组霍尔传感器对,第1组霍尔传感器对的第一霍尔传感器和第二霍尔传感器分别设置于所述定子的径向圆面的第一径向线两端,第2组霍尔传感器对的第三霍尔传感器和第四霍尔传感器分别设置于所述径向圆面的第二径向线两端,所述第一径向线垂直于所述第二径向线;
所述第1组霍尔传感器对,用于向所述控制模块输出第一电压信号;
所述第2组霍尔传感器对,用于向所述控制模块输出第二电压信号;
所述控制模块,用于分别对所述第一电压信号和所述第二电压信号进行采样,得到第一电压值和第二电压值,在所述第一电压值和所述第二电压值的第一电压误差小于预设电压阈值的情况下,确定所述霍尔传感模块通过静态自检测试。
在一实施方式中,所述控制模块,还用于在所述第一电压误差大于等于所述预设电压阈值的情况下,确定所述霍尔传感模块未通过静态自检测试。
在一实施方式中,无轴承磁悬浮电机开机自检装置还包括:与所述定子电连接的功率放大器,所述无轴承磁悬浮电机还包括转子;
在所述无轴承磁悬浮电机悬浮停机,且所述转子和所述定子之间的旋转角度为0°时,所述控制模块,还用于基于所述定子的轴线构建包括第一方向和第二方向的坐标系,控制向所述功率放大器中对应于所述第一方向的第一输入端输入第一预设固定电流,读取所述功率放大器的第一实际电流,在所述第一实际电流与所述第一预设固定电流的第一电流误差小于预设电流阈值的情况下,确定所述功率放大器正常。
在一实施方式中,所述控制模块,还用于在所述第一电流误差大于等于所述预设电流阈值的情况下,确定所述功率放大器异常。
在一实施方式中,无轴承磁悬浮电机开机自检装置还包括:位置传感模块,所述位置传感模块包括第一位置传感器,所述第一位置传感器分别与所述无轴承磁悬浮电机和所述控制模块电连接;
在所述控制模块控制向所述功率放大器的所述第一输入端输入第一预设固定电流后,所述转子被吸到所述第一方向一端的第一位置;
所述第一位置传感器,用于检测所述转子位于所述第一位置时对应的第三电压值,向所述控制模块输出所述第三电压值;
所述控制模块,用于在接收到所述第三电压值后,控制向所述功率放大器的所述第一输入端输入第二预设固定电流,所述转子被吸到所述第一方向另一端的第二位置,所述第二预设固定电流与所述第一预设固定电流的大小相等、方向相反;
所述第一位置传感器,还用于检测所述转子位于所述第二位置时对应的第四电压值,向所述控制模块输出所述第四电压值;
所述控制模块,还用于在所述第三电压值和所述第四电压值的第一绝对误差属于预设误差范围的情况下,确定所述第一位置传感器正常。
在一实施方式中,所述控制模块,还用于在所述第一绝对误差不属于所述预设误差范围的情况下,确定所述第一位置传感器异常。
在一实施方式中,无轴承磁悬浮电机开机自检装置还包括旋转绕组,所述旋转绕组分别与所述无轴承磁悬浮电机和所述控制模块电连接;
所述位置传感模块还包括第二位置传感器,所述第二位置传感器分别与所述无轴承磁悬浮电机和所述控制模块电连接;
所述控制模块,还用于向所述旋转绕组输入对应于所述第一方向的第三预设固定电流和对应于所述第二方向的第四预设固定电流,在所述霍尔传感模块、所述第一位置传感器和所述第二位置传感器均没有检测到电压变化信号的情况下,确定所述旋转绕组异常。
在一实施方式中,所述控制模块,还用于在所述转子和所述定子之间的旋转角度为90°的情况下,控制向所述功率放大器中对应于所述第二方向的第二输入端输入所述第一预设固定电流,所述转子被吸到所述第二方向一端的第三位置;
所述第二位置传感器,用于检测所述转子位于所述第三位置时对应的第五电压值,向所述控制模块输出所述第五电压值;
所述控制模块,还用于在接收所述第五电压值后,向所述功率放大器的所述第二输入端输入所述第二预设固定电流,以使得所述转子被吸到所述第二方向另一端的第四位置;
所述第二位置传感器,还用于检测所述转子位于所述第四位置时对应的第六电压值,向所述控制模块输出所述第六电压值;
所述控制模块,还用于在所述第五电压值和所述第六电压值的第二绝对误差属于所述预设误差范围的情况下,确定所述第二位置传感器正常。
在一实施方式中,所述控制模块,还用于在所述第二绝对误差不属于所述预设误差范围的情况下,确定所述第二位置传感器异常。
第二方面,本申请实施例提供了一种无轴承磁悬浮电机开机自检方法,所述无轴承磁悬浮电机开机自检方法应用于第一方面提供的无轴承磁悬浮电机开机自检装置,所述无轴承磁悬浮电机开机自检方法包括:
第1组霍尔传感器对向控制模块输出第一电压信号;
第2组霍尔传感器对向所述控制模块输出第二电压信号;
所述控制模块分别对所述第一电压信号和所述第二电压信号进行采样,得到第一电压值和第二电压值,在所述第一电压值和所述第二电压值的第一电压误差小于预设电压阈值的情况下,确定所述霍尔传感模块通过静态自检测试。
上述本申请提供的无轴承磁悬浮电机开机自检装置及方法,可以对无轴承磁悬浮电机实现开机自检,开机自检包括霍尔传感模块的静态自检测试、功率放大器自检、位置传感模块自检及悬浮绕组自检,提高无轴承磁悬浮电机的自检效果,降低无轴承磁悬浮电机因为故障强行启动造成的不可逆损伤,提高无轴承磁悬浮电机的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对本申请保护范围的限定。在各个附图中,类似的构成部分采用类似的编号。
图1示出了本申请实施例提供的无轴承磁悬浮电机开机自检装置的一结构示意图;
图2示出了本申请实施例提供的霍尔传感模块的一结构示意图;
图3示出了本申请实施例提供的无轴承磁悬浮电机开机自检装置的另一结构示意图;
图4示出了本申请实施例提供的霍尔传感模块的另一结构示意图;
图5示出了本申请实施例提供的无轴承磁悬浮电机开机自检方法的一流程示意图。
图标:101-无轴承磁悬浮电机,102-霍尔传感模块,103-位置传感模块,104-控制模块,105-旋转绕组,106-悬浮绕组,107-功率放大器;
1021-第一霍尔传感器,1022-第二霍尔传感器,1023-第三霍尔传感器,1024-第四霍尔传感器,1025-第五霍尔传感器,1026-第六霍尔传感器,1027-第七霍尔传感器,1028-第八霍尔传感器。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。
通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在下文中,可在本申请的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合,并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有限定,否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义,除非在本申请的各种实施例中被清楚地限定。
实施例1
本公开实施例提供了一种无轴承磁悬浮电机开机自检装置。
参见图1,无轴承磁悬浮电机开机自检装置包括:
无轴承磁悬浮电机101、霍尔传感模块102和控制模块104,所述霍尔传感模块102分别与所述无轴承磁悬浮电机101和所述控制模块104电连接;
所述无轴承磁悬浮电机101包括定子(图1中未示出),所述霍尔传感模块102包括两组霍尔传感器对(图1中未示出),第1组霍尔传感器对的第一霍尔传感器和第二霍尔传感器分别设置于所述定子的径向圆面的第一径向线两端,第2组霍尔传感器对的第三霍尔传感器和第四霍尔传感器分别设置于所述径向圆面的第二径向线两端,所述第一径向线垂直于所述第二径向线;
所述第1组霍尔传感器对,用于向所述控制模块104输出第一电压信号;
所述第2组霍尔传感器对,用于向所述控制模块104输出第二电压信号;
所述控制模块104,用于分别对所述第一电压信号和所述第二电压信号进行采样,得到第一电压值和第二电压值,在所述第一电压值和所述第二电压值的第一电压误差小于预设电压阈值的情况下,确定所述霍尔传感模块102通过静态自检测试。
在本实施例中,无轴承磁悬浮电机101可以为无轴承磁悬浮永磁同步电机,也可以为其他类型的无轴承磁悬浮电机,在此不做限制。控制模块104可以为微处理器(DigitalSingnal Processor,DSP)。预设电压阈值可以设置为0.1V,也可以设置为其他较小的电压值,可以根据实际情况设定,在此不做限制。
在一实施方式中,所述控制模块,还用于在所述第一电压误差大于等于所述预设电压阈值的情况下,确定所述霍尔传感模块未通过静态自检测试。
请参阅图2,霍尔传感模块102包括第一霍尔传感器1021、第二霍尔传感器1022、第三霍尔传感器1023和第四霍尔传感器1024,第一霍尔传感器1021和第二霍尔传感器1022构成第1组霍尔传感器对,第三霍尔传感器1023和第四霍尔传感器1024构成第2组霍尔传感器对。第一霍尔传感器1021和第二霍尔传感器1022分别设置于径向圆面S的第一径向线L1两端,第三霍尔传感器1023和第四霍尔传感器1024分别设置于所述径向圆面S的第二径向线L2两端,所述第一径向线L1垂直于所述第二径向线L2。
可以将第一霍尔传感器1021和第二霍尔传感器1022分别检测到的电压值的差值作为第1组霍尔传感器对的第一电压信号,可以将第三霍尔传感器1023和第四霍尔传感器1024分别检测到的电压值的差值作为第2组霍尔传感器对的第二电压信号。根据第一径向线L1和第二径向线L2建立坐标系1,第一径向线L1为X1轴方向,第二径向线L2为Y1轴方向。在图2中,第一径向线L1与第二径向线L2上标记的箭头,仅仅用于指示坐标轴X1和坐标轴Y1的正方向。
在进行静态自检测试时,DSP不会进行悬浮控制,将第1组霍尔传感器对的第一电压信号V1和第2组霍尔传感器对的第2电压信号V2做差,若|V1-V2| < 0.1V,则说明霍尔传感模块102的霍尔传感器静态自检测试没有检测到问题,霍尔传感模块102的霍尔传感器通过静态自检测试。若|V1-V2| ≥0.1V,则说明霍尔传感模块102的霍尔传感器静态自检测试检测到问题,霍尔传感模块102的霍尔传感器未通过静态自检测试。
请参阅图3,图3与图1的区别之处在于,无轴承磁悬浮电机开机自检装置还包括:
与所述定子(图3未示出)电连接的功率放大器107,所述无轴承磁悬浮电机101还包括转子(图3未示出);
在所述无轴承磁悬浮电机101悬浮停机,且所述转子和所述定子之间的旋转角度为0°时,所述控制模块104,还用于基于所述定子的轴线构建包括第一方向和第二方向的坐标系,控制向所述功率放大器107中对应于所述第一方向的第一输入端输入第一预设固定电流,读取所述功率放大器的第一实际电流,在所述第一实际电流与所述第一预设固定电流的第一电流误差小于预设电流阈值的情况下,确定所述功率放大器正常。
在一实施方式中,所述控制模块,还用于在所述第一电流误差大于等于所述预设电流阈值的情况下,确定所述功率放大器异常。
在本实施例中,基于所述定子的轴线构建包括第一方向和第二方向的坐标系可以为包括X轴方向和Y轴方向的直角坐标系,也可以为其他方向的坐标系,在此不做限制。第一预设固定电流可以为1A,预设电流阈值可以为0.1A,第一预设固定电流及预设电流阈值也可以为其他数值,在此不做限制。
示范性的,若第一预设固定电流为1A,预设电流阈值为0.1A,若第一实际电流与1A的差值小于0.1A,则说明功率放大器自检没有问题,功率放大器正常。若第一实际电流与1A的差值大于等于0.1A,则说明功率放大器自检到问题,功率放大器异常。
请再次参阅图3,无轴承磁悬浮电机开机自检装置还包括:
位置传感模块103,所述位置传感模块103包括第一位置传感器(图3未示出),所述第一位置传感器分别与所述无轴承磁悬浮电机101和所述控制模块104电连接;
在所述控制模块104控制向所述功率放大器107的所述第一输入端输入第一预设固定电流后,所述转子被吸到所述第一方向一端的第一位置;
所述第一位置传感器,用于检测所述转子位于所述第一位置时对应的第三电压值,向所述控制模块104输出所述第三电压值;
所述控制模块104,用于在接收到所述第三电压值后,控制向所述功率放大器107的所述第一输入端输入第二预设固定电流,所述转子被吸到所述第一方向另一端的第二位置,所述第二预设固定电流与所述第一预设固定电流的大小相等、方向相反;
所述第一位置传感器,还用于检测所述转子位于所述第二位置时对应的第四电压值,向所述控制模块输出所述第四电压值;
所述控制模块,还用于在所述第三电压值和所述第四电压值的第一绝对误差属于预设误差范围的情况下,确定所述第一位置传感器正常。
在一实施方式中,所述控制模块,还用于在所述第一绝对误差不属于所述预设误差范围的情况下,确定所述第一位置传感器异常。
本实施例中,第二预设固定电流根据第一预设固定电流确定,若第一预设固定电流为1A,则第二预设固定电流为-1A,也可以为其他值,在此不做限制。所述预设误差范围可以设置为(4.5V,5V)之间,也可以设置为其他误差范围,在此不做限制。
若第一方向为X轴方向,若第一预设固定电流为1A,则转子被吸到X轴正向一端,记录此时第一位置传感器的数值为第三电压值Vsx+。对应的,第二预设固定电流为-1A,则转子被吸到X轴负向一端,记录此时第一位置传感器的数值为第四电压值Vsx-。如果5V>|(Vsx+)-(Vsx-)|>4.5V,说明第一位置传感器正常,可以进行X轴方向悬浮。如果|(Vsx+)-(Vsx-)|≤4.5V,或者5V≤|(Vsx+)-(Vsx-)|说明第一位置传感器异常,不可以进行X轴方向悬浮。
请再次参阅图3,无轴承磁悬浮电机开机自检装置还包括:旋转绕组105,所述旋转绕组105分别与所述无轴承磁悬浮电机101和所述控制模块104电连接;
所述位置传感模块103还包括第二位置传感器(图3未示出),所述第二位置传感器分别与所述无轴承磁悬浮电机101和所述控制模块104电连接;
所述控制模块104,还用于向所述旋转绕组105输入对应于所述第一方向的第三预设固定电流和对应于所述第二方向的第四预设固定电流,在所述霍尔传感模块102、所述第一位置传感器和所述第二位置传感器均没有检测到电压变化信号的情况下,确定所述旋转绕组105异常。
在本实施例中,第三预设固定电流可以与前述的第一预设固定电流相同,第四预设固定电流可以与前述的第二预设固定电流相同。若旋转绕组105输入电流后,霍尔传感模块102没有检测到电压信号变化,并且位置传感模块103也没有检测到电压信号变化,则说明旋转绕组105实际没有提供旋转磁场,旋转绕组105异常。
在一实施方式中,所述控制模块104,还用于在所述转子和所述定子之间的旋转角度为90°的情况下,控制向所述功率放大器107中对应于所述第二方向的第二输入端输入所述第一预设固定电流,所述转子被吸到所述第二方向一端的第三位置;
所述第二位置传感器,用于检测所述转子位于所述第三位置时对应的第五电压值,向所述控制模块104输出所述第五电压值;
所述控制模块104,还用于在接收所述第五电压值后,向所述功率放大器107的所述第二输入端输入所述第二预设固定电流,以使得所述转子被吸到所述第二方向另一端的第四位置;
所述第二位置传感器,还用于检测所述转子位于所述第四位置时对应的第六电压值,向所述控制模块104输出所述第六电压值;
所述控制模块104,还用于在所述第五电压值和所述第六电压值的第二绝对误差属于所述预设误差范围的情况下,确定所述第二位置传感器正常。
在一实施方式中,所述控制模块104,还用于在所述第二绝对误差不属于所述预设误差范围的情况下,确定所述第二位置传感器异常。
在本实施例中,可以基于类似于第一位置传感器的自检过程,对第二位置传感器进行自检。示范性的,若第二方向为Y轴方向,若第一预设固定电流为1A,则转子被吸到Y轴正向一端,记录此时第二位置传感器的数值为第五电压值V1sx+。对应的,第二预设固定电流为-1A,则转子被吸到Y轴负向一端,记录此时第二位置传感器的数值为第六电压值V1sx-。如果5V>|(V1sx+)-(V1sx-)|>4.5V,说明第二位置传感器正常,可以进行Y轴方向悬浮。如果|(Vsx+)-(Vsx-)|≤4.5V,或者5V≤|(Vsx+)-(Vsx-)|说明第二位置传感器异常,不可以进行Y轴方向悬浮。
请再次参阅图3,无轴承磁悬浮电机开机自检装置还包括:悬浮绕组106,用于控制转子在X轴方向和Y轴方向悬浮,即控制转子在二维平面上进行悬浮。控制模块104可以根据霍尔传感模块102检测到的电压信号计算转子与定子之间的旋转夹角,根据计算到的旋转夹角调整功率放大器107的功率。通过功率放大器107对旋转绕组105和悬浮绕组106输入电流,实现转子的旋转控制和悬浮控制。
请参阅图4,图4与图2的区别在于,图4的霍尔传感模块102还包括:第五霍尔传感器1025、第六霍尔传感器1026、第七霍尔传感器1027和第八霍尔传感器1028,第五霍尔传感器1025和第六霍尔传感器1026构成第3组霍尔传感器对,第七霍尔传感器1027和第八霍尔传感器1028构成第4组霍尔传感器对。第五霍尔传感器1025和第六霍尔传感器1026分别设置于径向圆面S的第三径向线L3两端,第七霍尔传感器1027和第八霍尔传感器1028分别设置于所述径向圆面S的第四径向线L4两端,所述第三径向线L3垂直于所述第四径向线L4。
可以将第五霍尔传感器1025和第六霍尔传感器1026分别检测到的电压值的差值作为第三组霍尔传感器对的输出电压信号,可以将第七霍尔传感器1027和第八霍尔传感器1028分别检测到的电压值的差值作为第4组霍尔传感器对的输出电压信号。将第五霍尔传感器1025、第六霍尔传感器1026、第七霍尔传感器1027和第八霍尔传感器1028作为第一霍尔传感器1021、第二霍尔传感器1022、第三霍尔传感器1023和第四霍尔传感器1024的备份,若第一霍尔传感器1021、第二霍尔传感器1022、第三霍尔传感器1023和第四霍尔传感器1024出现故障,则可以对第五霍尔传感器1025、第六霍尔传感器1026、第七霍尔传感器1027和第八霍尔传感器1028进行静态自检过程。第一径向线L1与第四径向线L4的夹角为45度,第一径向线L1与第四径向线L4的夹角可以理解为第一径向线L1与第四径向线L4相交于径向圆面S的圆心,以径向圆面S的圆心为顶点,过径向圆面S的圆心的射线组成45度角。
相类似的,第一径向线L1与第三径向线L3的夹角为45度,第三径向线L3与第二径向线L2的夹角为45度,第二径向线L2与第四径向线L4的夹角为45度。第三径向线L3和第四径向线L4建立坐标系2,第三径向线L3为X2轴方向,第四径向线L4为Y2轴方向。在图4中,第三径向线L3与第四径向线L4上标记的箭头,仅仅用于指示坐标轴X2和坐标轴Y2的正方向。
本实施例提供的无轴承磁悬浮电机开机自检装置,可以对无轴承磁悬浮电机实现开机自检,开机自检包括霍尔传感模块的静态自检测试、功率放大器自检、位置传感模块自检及悬浮绕组自检,提高无轴承磁悬浮电机的自检效果,降低无轴承磁悬浮电机因为故障强行启动造成的不可逆损伤,提高无轴承磁悬浮电机的稳定性。
实施例2
此外,本公开实施例提供了一种无轴承磁悬浮电机开机自检方法,该无轴承磁悬浮电机开机自检方法应用于实施例1提出的无轴承磁悬浮电机开机自检装置。
如图5所示,无轴承磁悬浮电机开机自检方法包括:
步骤S501,第1组霍尔传感器对向控制模块输出第一电压信号;
步骤S502,第2组霍尔传感器对向所述控制模块输出第二电压信号;
步骤S503,所述控制模块分别对所述第一电压信号和所述第二电压信号进行采样,得到第一电压值和第二电压值,在所述第一电压值和所述第二电压值的第一电压误差小于预设电压阈值的情况下,确定所述霍尔传感模块通过静态自检测试。
在一实施方式中,无轴承磁悬浮电机开机自检方法还包括:
所述控制模块在所述第一电压误差大于等于所述预设电压阈值的情况下,确定所述霍尔传感模块未通过静态自检测试。
在一实施方式中,无轴承磁悬浮电机开机自检方法还包括:
所述控制模块基于所述定子的轴线构建包括第一方向和第二方向的坐标系,控制向所述功率放大器中对应于所述第一方向的第一输入端输入第一预设固定电流,读取所述功率放大器的第一实际电流,在所述第一实际电流与所述第一预设固定电流的第一电流误差小于预设电流阈值的情况下,确定所述功率放大器正常。
在一实施方式中,无轴承磁悬浮电机开机自检方法还包括:
所述控制模块在所述第一电流误差大于等于所述预设电流阈值的情况下,确定所述功率放大器异常。
在一实施方式中,无轴承磁悬浮电机开机自检方法还包括:
在所述控制模块控制向所述功率放大器的所述第一输入端输入第一预设固定电流后,所述转子被吸到所述第一方向一端的第一位置;
所述第一位置传感器检测所述转子位于所述第一位置时对应的第三电压值,向所述控制模块输出所述第三电压值;
所述控制模块在接收到所述第三电压值后,控制向所述功率放大器的所述第一输入端输入第二预设固定电流,所述转子被吸到所述第一方向另一端的第二位置,所述第二预设固定电流与所述第一预设固定电流的大小相等、方向相反;
所述第一位置传感器检测所述转子位于所述第二位置时对应的第四电压值,向所述控制模块输出所述第四电压值;
所述控制模块在所述第三电压值和所述第四电压值的第一绝对误差属于预设误差范围的情况下,确定所述第一位置传感器正常。
在一实施方式中,无轴承磁悬浮电机开机自检方法还包括:
所述控制模块在所述第一绝对误差不属于所述预设误差范围的情况下,确定所述第一位置传感器异常。
在一实施方式中,无轴承磁悬浮电机开机自检方法还包括:
所述控制模块向所述旋转绕组输入对应于所述第一方向的第三预设固定电流和对应于所述第二方向的第四预设固定电流,在所述霍尔传感模块、所述第一位置传感器和所述第二位置传感器均没有检测到电压变化信号的情况下,确定所述旋转绕组异常。
在一实施方式中,无轴承磁悬浮电机开机自检方法还包括:
所述控制模块在所述转子和所述定子之间的旋转角度为90°的情况下,控制向所述功率放大器中对应于所述第二方向的第二输入端输入所述第一预设固定电流,所述转子被吸到所述第二方向一端的第三位置;
所述第二位置传感器检测所述转子位于所述第三位置时对应的第五电压值,向所述控制模块输出所述第五电压值;
所述控制模块在接收所述第五电压值后,向所述功率放大器的所述第二输入端输入所述第二预设固定电流,以使得所述转子被吸到所述第二方向另一端的第四位置;
所述第二位置传感器检测所述转子位于所述第四位置时对应的第六电压值,向所述控制模块输出所述第六电压值;
所述控制模块在所述第五电压值和所述第六电压值的第二绝对误差属于所述预设误差范围的情况下,确定所述第二位置传感器正常。
在一实施方式中,无轴承磁悬浮电机开机自检方法还包括:
所述控制模块在所述第二绝对误差不属于所述预设误差范围的情况下,确定所述第二位置传感器异常。
本实施例提供的无轴承磁悬浮电机开机自检方法可以包括实施例1所提供的无轴承磁悬浮电机开机自检装置所能实现开机自检的步骤,为避免重复,在此不再赘述。
本实施例提供的无轴承磁悬浮电机开机自检方法,可以对无轴承磁悬浮电机实现开机自检,开机自检包括霍尔传感模块的静态自检测试、功率放大器自检、位置传感模块自检及悬浮绕组自检,提高无轴承磁悬浮电机的自检效果,降低无轴承磁悬浮电机因为故障强行启动造成的不可逆损伤,提高无轴承磁悬浮电机的稳定性。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者终端中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。
Claims (10)
1.一种无轴承磁悬浮电机开机自检装置,其特征在于,包括:
无轴承磁悬浮电机、霍尔传感模块和控制模块,所述霍尔传感模块分别与所述无轴承磁悬浮电机和所述控制模块电连接;
所述无轴承磁悬浮电机包括定子,所述霍尔传感模块包括两组霍尔传感器对,第1组霍尔传感器对的第一霍尔传感器和第二霍尔传感器分别设置于所述定子的径向圆面的第一径向线两端,第2组霍尔传感器对的第三霍尔传感器和第四霍尔传感器分别设置于所述径向圆面的第二径向线两端,所述第一径向线垂直于所述第二径向线;
所述第1组霍尔传感器对,用于向所述控制模块输出第一电压信号;
所述第2组霍尔传感器对,用于向所述控制模块输出第二电压信号;
所述控制模块,用于分别对所述第一电压信号和所述第二电压信号进行采样,得到第一电压值和第二电压值,在所述第一电压值和所述第二电压值的第一电压误差小于预设电压阈值的情况下,确定所述霍尔传感模块通过静态自检测试。
2.根据权利要求1所述的无轴承磁悬浮电机开机自检装置,其特征在于,所述控制模块,还用于在所述第一电压误差大于等于所述预设电压阈值的情况下,确定所述霍尔传感模块未通过静态自检测试。
3.根据权利要求1或2所述的无轴承磁悬浮电机开机自检装置,其特征在于,还包括:与所述定子电连接的功率放大器,所述无轴承磁悬浮电机还包括转子;
在所述无轴承磁悬浮电机悬浮停机,且所述转子和所述定子之间的旋转角度为0°时,所述控制模块,还用于基于所述定子的轴线构建包括第一方向和第二方向的坐标系,控制向所述功率放大器中对应于所述第一方向的第一输入端输入第一预设固定电流,读取所述功率放大器的第一实际电流,在所述第一实际电流与所述第一预设固定电流的第一电流误差小于预设电流阈值的情况下,确定所述功率放大器正常。
4.根据权利要求3所述的无轴承磁悬浮电机开机自检装置,其特征在于,所述控制模块,还用于在所述第一电流误差大于等于所述预设电流阈值的情况下,确定所述功率放大器异常。
5.根据权利要求3所述的无轴承磁悬浮电机开机自检装置,其特征在于,还包括:位置传感模块,所述位置传感模块包括第一位置传感器,所述第一位置传感器分别与所述无轴承磁悬浮电机和所述控制模块电连接;
在所述控制模块控制向所述功率放大器的所述第一输入端输入第一预设固定电流后,所述转子被吸到所述第一方向一端的第一位置;
所述第一位置传感器,用于检测所述转子位于所述第一位置时对应的第三电压值,向所述控制模块输出所述第三电压值;
所述控制模块,用于在接收到所述第三电压值后,控制向所述功率放大器的所述第一输入端输入第二预设固定电流,所述转子被吸到所述第一方向另一端的第二位置,所述第二预设固定电流与所述第一预设固定电流的大小相等、方向相反;
所述第一位置传感器,还用于检测所述转子位于所述第二位置时对应的第四电压值,向所述控制模块输出所述第四电压值;
所述控制模块,还用于在所述第三电压值和所述第四电压值的第一绝对误差属于预设误差范围的情况下,确定所述第一位置传感器正常。
6.根据权利要求5所述的无轴承磁悬浮电机开机自检装置,其特征在于,所述控制模块,还用于在所述第一绝对误差不属于所述预设误差范围的情况下,确定所述第一位置传感器异常。
7.根据权利要求5所述的无轴承磁悬浮电机开机自检装置,其特征在于,还包括旋转绕组,所述旋转绕组分别与所述无轴承磁悬浮电机和所述控制模块电连接;
所述位置传感模块还包括第二位置传感器,所述第二位置传感器分别与所述无轴承磁悬浮电机和所述控制模块电连接;
所述控制模块,还用于向所述旋转绕组输入对应于所述第一方向的第三预设固定电流和对应于所述第二方向的第四预设固定电流,在所述霍尔传感模块、所述第一位置传感器和所述第二位置传感器均没有检测到电压变化信号的情况下,确定所述旋转绕组异常。
8.根据权利要求7所述的无轴承磁悬浮电机开机自检装置,其特征在于,所述控制模块,还用于在所述转子和所述定子之间的旋转角度为90°的情况下,控制向所述功率放大器中对应于所述第二方向的第二输入端输入所述第一预设固定电流,所述转子被吸到所述第二方向一端的第三位置;
所述第二位置传感器,用于检测所述转子位于所述第三位置时对应的第五电压值,向所述控制模块输出所述第五电压值;
所述控制模块,还用于在接收所述第五电压值后,向所述功率放大器的所述第二输入端输入所述第二预设固定电流,以使得所述转子被吸到所述第二方向另一端的第四位置;
所述第二位置传感器,还用于检测所述转子位于所述第四位置时对应的第六电压值,向所述控制模块输出所述第六电压值;
所述控制模块,还用于在所述第五电压值和所述第六电压值的第二绝对误差属于所述预设误差范围的情况下,确定所述第二位置传感器正常。
9.根据权利要求8所述的无轴承磁悬浮电机开机自检装置,其特征在于,所述控制模块,还用于在所述第二绝对误差不属于所述预设误差范围的情况下,确定所述第二位置传感器异常。
10.一种无轴承磁悬浮电机开机自检方法,其特征在于,所述无轴承磁悬浮电机开机自检方法应用于权利要求1-9中任一项所述的无轴承磁悬浮电机开机自检装置,所述方法包括:
第1组霍尔传感器对向控制模块输出第一电压信号;
第2组霍尔传感器对向所述控制模块输出第二电压信号;
所述控制模块分别对所述第一电压信号和所述第二电压信号进行采样,得到第一电压值和第二电压值,在所述第一电压值和所述第二电压值的第一电压误差小于预设电压阈值的情况下,确定所述霍尔传感模块通过静态自检测试。
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