CN115603503B - 驱动装置、控制方法、离心压缩机及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种驱动装置、控制方法、离心压缩机及存储介质，涉及减振技术领域，驱动装置包括：无轴承电机，包括电机转子；转轴，穿设于电机转子且连接于电机转子；多个径向磁轴承，均套设在转轴上且分别位于无轴承电机的相对两侧，用于支承转轴；以及测量组件，用于测量转轴偏离预设位置的径向位移和转轴的当前转速；以及控制装置，电连接无轴承电机、多个径向磁轴承以及测量组件，配置为获取径向位移和当前转速，在当前转速处于预设转速范围时，驱动径向磁轴承或无轴承电机对转轴施加补偿力，补偿力的方向与径向位移方向成夹角。本发明的技术方案旨在解决磁悬浮转子处于柔性转子状态时振幅过大的技术问题。

Description

驱动装置、控制方法、离心压缩机及存储介质
技术领域
本发明涉及减振技术领域，具体涉及一种驱动装置、控制方法、离心压缩机及存储介质。
背景技术
现有的一种离心压缩机包括转轴、透平转子、径向磁轴承、轴向磁轴承和电机。径向磁轴承和轴向磁轴承支承转轴，约束转轴仅能转动。电机为同步电机或异步电机。电机的转子与透平转子的转子通过转轴相连接。电机的转子通过转轴来驱动透平转子的转子转动。
转轴、电机转子和透平转子组成的磁悬浮转子，在工业领域，磁悬浮转子通常工作在刚性状态，即磁悬浮转子的工作转速低于弯曲临界转速；而随着离心压缩机朝着高速化方向发展，磁悬浮转子的工作转速需要处在弯曲临界转速以上，磁悬浮转子从静止加速到弯曲临界转速以上的过程中，其转速不可避免的需要加速到弯曲临界转速而进入柔性转子状态。磁悬浮转子处于柔性转子状态时，其轴线发生弯曲变形，导致磁悬浮转子的振幅过大。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种驱动装置，旨在解决磁悬浮转子处于柔性转子状态时振幅过大的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出的一种驱动装置，其包括：
无轴承电机，包括电机转子；
转轴，穿设于所述电机转子且连接于所述电机转子；
多个径向磁轴承，均套设在所述转轴上且分别位于无轴承电机的相对两侧，用于支承所述转轴；以及
测量组件，用于测量所述转轴偏离预设位置的径向位移和转轴的当前转速；以及
控制装置，电连接所述无轴承电机、多个所述径向磁轴承以及测量组件，配置为获取所述径向位移和所述当前转速，在所述当前转速处于预设转速范围时，驱动所述径向磁轴承或无轴承电机对所述转轴施加补偿力，所述补偿力的方向与所述径向位移方向成夹角；
其中，当前转速为(0，200] r/s时，所述夹角的角度配置为 (150°，180°)；
当前转速为(200，300] r/s时，所述夹角的角度配置为(120°，150°]；
当前转速为(300，500] r/s时，所述夹角的角度配置为 (90°，120°]。
在一个示意性的实施例中，所述测量组件包括第一位移传感器和第二位移传感器；
所述第一位移传感器用于测量第一方向上的第一位移；
所述第二位移传感器用于测量第二方向上的第二位移；
其中，所述第一方向和所述第二方向相互垂直且均垂直于所述转轴的轴线，所述控制装置还配置为根据所述第一位移和所述第二位移获得所述径向位移。
在一个示意性的实施例中，所述测量组件还包括转速传感器，用于测量所述转轴的当前转速；
所述控制装置还配置为所述补偿力的频率与所述转轴转动频率相同。
在一个示意性的实施例中，所述径向磁轴承的数量为两个，两个所述径向磁轴承分别设置在无轴承电机的相对两侧。
在一个示意性的实施例中，所述驱动装置还包括套设在所述转轴上的轴向磁轴承，用于约束所述转轴的轴向运动。
本申请还提出了一种离心压缩机，其包括如上所述的驱动装置以及流通部件，所述流通部件包括透平转子，所述透平转子连接于所述转轴。
在一个示意性的实施例中，所述流通部件设置有两个，两个所述流通部件的透平转子分别连接于所述转轴的两端。
本申请还提出了一种驱动装置的控制方法，其所述驱动装置为如上所述的驱动装置，所述控制方法包括：
获取转轴的当前转速，若当前转速处于预设转速范围，则获取转轴的径向位移并驱动径向磁轴承或无轴承电机对所述转轴施加补偿力，所述补偿力的方向与所述径向位移方向成夹角；
其中，所述预设转速范围包含弯曲临界转速；
当前转速为(0，200] r/s时，所述夹角的角度配置为 (150°，180°)；
当前转速为(200，300] r/s时，所述夹角的角度配置为(120°，150°]；
当前转速为(300，500] r/s时，所述夹角的角度配置为(90°，120°]。
在一个示意性的实施例中，获取转轴的当前转速，若当前转速处于预设转速范围，则获取转轴的径向位移并驱动径向磁轴承或无轴承电机对所述转轴施加补偿力，包括：
获取升速指令，提升转轴的转速；
当转轴的当前转速大于预设转速范围的最小值时则获取转轴的径向位移并驱动径向磁轴承或无轴承电机对所述转轴施加补偿力，所述补偿力的方向与所述径向位移方向成所述夹角；
当转轴的当前转速大于预设转速范围的最大值时则停止施加所述补偿力。
在一个示意性的实施例中，获取转轴的当前转速，若当前转速处于预设转速范围，则获取转轴的径向位移并驱动径向磁轴承或无轴承电机对所述转轴施加补偿力，包括：
获取降速指令，降低转轴的转速；
当转轴的当前转速小于预设转速范围的最大值时则获取转轴的径向位移并驱动径向磁轴承或无轴承电机对所述转轴施加补偿力，所述补偿力的方向与所述径向位移方向成所述夹角；
当转轴的当前转速小于预设转速范围的最小值时则停止施加所述补偿力。
本申请还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的控制方法。
本发明技术方案中，无轴承电机驱动转轴转动，转轴带动透平转子转动，在转动过程中由于不平衡的离心力发生振动。此时，控制装置通过检测装置检测到转轴的径向位移后，可以通过驱动无轴承电机或径向磁轴承对转轴施加补偿力，来减小转轴在径向上的振动幅度，即便转轴的转速达到弯曲临界转速，整体的径向振动也可以得到抑制。
又由于补偿力的方向与转轴的径向位移方向之间成夹角，该夹角的角度由转轴的当前转速确定夹角的角度，从而削弱调控过程中的相位延迟。具体地，当前转速大于0 r/s且小于或等于200 r/s时将夹角的角度配置为大于150°且小于180°，当前转速大于200 r/s且小于或等于300 r/s时将夹角的角度配置为大于120°且小于或等于150°，当前转速大于300 r/s且小于或等于500 r/s时将夹角的角度配置为大于90°且小于或等于120°，这样可以根据频率自适应调整夹角的角度，削弱调控过程中的相位延迟，可以更好地抑制振动。
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，下面将对实施例或现有技术描述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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本申请实施例中的一种离心压缩机的示意图；
图2为本申请实施例中的离心压缩机的转子转速与转子振幅的关系图；
图3为本申请实施例中的一种控制方法的流程图一；
图4为本申请实施例中的一种控制方法的流程图二；
图5为本申请实施例中转轴当前转速、补偿力与径向位移之间的夹角角度以及振幅降低率的对照表；
图6为本申请实施例中无角度补偿和加入角度补偿的一组对照试验的效果对比图。
附图标号说明：
1、驱动装置；11、无轴承电机；12、转轴；13、径向磁轴承；14、轴向磁轴承；2、流通部件。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例，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作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。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
参照图1，图1显示了一种离心压缩机的具体结构。离心压缩机是一种具有叶片的动力式流体机械。
该离心压缩机包括驱动装置1以及流通部件2。流通部件2包括机壳以及设置在机壳内的透平转子。透平转子上设置有多个叶片。驱动装置1连接于离心压缩机的透平转子，能驱动透平转子作高速旋转运动。透平转子在转动时，能带动透平转子的叶片之间的流体运动。离心压缩机的透平转子可以是叶轮，透平转子在转动时能带动气体运动并压缩气体，从而提升气体的压力。
驱动装置1包括无轴承电机11、转轴12、径向磁轴承13、测量组件和控制装置。无轴承电机11包括电机定子和电机转子。电机定子能对电机转子施加径向的磁力来使得电机转子悬浮起来，电机定子还能对电机转子施加周向的磁力来驱动电机转子转动。由于无轴承电机11不需要设置轴承来支撑电机转子，无轴承电机11的使用寿命长，免于维修轴承。无轴承电机11的电机转子在工作时处于悬浮状态，无轴承电机11的转速可以更高。
转轴12可以构造为圆柱状。转轴12的轴线可以是呈水平布置。转轴12贯穿无轴承电机11，并从无轴承电机11的电机转子中穿过。转轴12与无轴承电机11的电机转子同轴设置。转轴12与电机转子固定连接在一起。转轴12与电机转子之间可以是键连接，例如花键连接或平键连接。转轴12与电机转子之间可以是过盈配合。
径向磁轴承13为主动磁悬浮轴承。径向磁轴承13包括轴承转子和轴承定子。轴承转子构造为圆环形。轴承定子设置在轴承转子的外侧。轴承定子上设置有电磁铁。电磁铁能对轴承转子施加径向的磁力以使得轴承转子悬浮起来，轴承转子能绕自身轴线自由转动。径向磁轴承13具有无摩擦、适合高速运行以及使用寿命长的优点。径向磁轴承13设置有多个，例如两个，多个径向磁轴承13的轴承转子均套设在转轴12上。多个径向磁轴承13支承起转轴12。径向磁轴承13的数量可以根据单个径向磁轴承13的承载能力以及多个径向磁轴承13的总负载来确定。在本实施例中，多个径向磁轴承13分为两组，两组径向磁轴承13分别设置在无轴承电机11的相对两侧。
电机转子、转轴12、轴承转子和透平转子连接成一体结构，而组成磁悬浮转子。在工作时，磁悬浮转子处于悬浮状态。理想的磁悬浮转子的质心与转轴12的轴线重合，磁悬浮转子处于平衡状态，磁悬浮转子绕转轴12的轴线旋转，不会产生振动。然而，在现实中，由于加工的误差，磁悬浮转子的质心会偏离转轴12的轴线，即磁悬浮转子不平衡，不平衡的磁悬浮转子在转动时会受到不平衡的离心力的作用而引起磁悬浮转子的径向振动。
测量组件用于测量转轴12的径向位移以及转轴12的当前转速。该径向位移是指转轴12转动时由于不平衡的离心力的作用所导致转轴12的轴线径向偏离预设位置的位移。该预设位置可以是磁悬浮转子处于悬浮状态且未转动时转轴12的轴线所处的位置。转轴12的径向位移为向量，包含了转轴12在径向上偏移的距离以及在径向上偏移的方向。转轴12在径向上偏移的距离即为转轴12在径向上的振幅。
控制装置为驱动装置1的逻辑控制单元，控制装置可以是单片机，也可以是模拟运算电路。控制装置电连接于无轴承电机11、径向磁轴承13以及测量组件。控制装置可以驱动无轴承电机11或径向磁轴承13对转轴12施加径向的作用力，并且还可以控制该作用力的方向为转轴12径向上的任意指定方向。无轴承电机11或径向磁轴承13对转轴12施加径向的作用力的算法为现有技术，例如，公开号为CN105048914A、发明名称为基于转矩逆的无轴承异步电机转子振动补偿控制系统以及公开号为CN107133387B、发明名称为转子不平衡系数变步长多边形迭代搜寻的不平衡补偿方法的专利申请均公开了这类算法，在此不再赘述。控制装置配置为在转轴12转动时通过测量组件测量转轴12的径向位移以及转轴12的当前转速，当转轴12的当前转速处于预设转速范围时驱动无轴承电机11或径向磁轴承13对转轴12施加补偿力，该补偿力的方向与径向位移方向成大于90°且小于180°的夹角。具体地，转轴的当前转速为(0，200] r/s时，补偿力的方向与径向位移方向之间的夹角的角度配置为(150°，180°)；转轴的当前转速为(200，300] r/s时，补偿力的方向与径向位移方向之间的夹角的角度配置为(120°，150°]；转轴的当前转速为(300，500] r/s时，补偿力的方向与径向位移方向之间的夹角的角度配置为(90°，120°]。
优选地，该补偿力可以与径向位移的大小呈正相关，即径向位移越大则补偿力越大。
在离心压缩机工作时，无轴承电机11驱动转轴12转动，转轴12带动透平转子转动，在转动过程中由于不平衡的离心力发生振动。此时，控制装置通过检测装置检测到转轴12的径向位移后，可以通过驱动无轴承电机11或径向磁轴承13对转轴12施加补偿力，可以减小转轴12在径向上的振动幅度，即便转轴12的转速达到弯曲临界转速，整体的径向振动也可以得到抑制。
又由于补偿力的方向与转轴12的径向位移方向之间成夹角，该夹角的角度由转轴12的当前转速确定夹角的角度，从而抵消调控过程中的相位延迟。具体地，当前转速大于0r/s且小于或等于200 r/s时将夹角的角度配置为大于150°且小于180°，当前转速大于200r/s且小于或等于300 r/s时将夹角的角度配置为大于120°且小于或等于150°，当前转速大于300 r/s且小于或等于500 r/s时将夹角的角度配置为大于90°且小于或等于120°，这样可以根据频率自适应调整夹角的角度，抵消调控过程的相位延迟，可以更好地抑制振动。
参照图5，在转轴12的当前转速为60 r/s，补偿力的方向与转轴12的径向位移方向之间所成的夹角的角度178°时转轴12的振幅，相较于补偿力的方向与转轴12的径向位移方向完全相反时转轴12的振幅，振幅降低率为82%。
在转轴12的当前转速为120 r/s，补偿力的方向与转轴12的径向位移方向之间所成的夹角的角度175°时转轴12的振幅，相较于补偿力的方向与转轴12的径向位移方向完全相反时转轴的振幅，振幅降低率为78%。
在转轴12的当前转速为180 r/s，补偿力的方向与转轴12的径向位移方向之间所成的夹角的角度165°时转轴12的振幅，相较于补偿力的方向与转轴12的径向位移方向完全相反时转轴12的振幅，振幅降低率为75%。
在转轴12的当前转速为240 r/s，补偿力的方向与转轴12的径向位移方向之间所成的夹角的角度145°时转轴12的振幅，相较于补偿力的方向与转轴12的径向位移方向完全相反时转轴12的振幅，振幅降低率为71%。
在转轴12的当前转速为300 r/s，补偿力的方向与转轴12的径向位移方向之间所成的夹角的角度120°时转轴12的振幅，相较于补偿力的方向与转轴12的径向位移方向完全相反时转轴12的振幅，振幅降低率为65%。
在转轴12的当前转速为360 r/s，补偿力的方向与转轴12的径向位移方向之间所成的夹角的角度105°时转轴12的振幅，相较于补偿力的方向与转轴12的径向位移方向完全相反时转轴12的振幅，振幅降低率为55%。
在转轴12的当前转速为420 r/s，补偿力的方向与转轴12的径向位移方向之间所成的夹角的角度100°时转轴12的振幅，相较于补偿力的方向与转轴12的径向位移方向完全相反时转轴12的振幅，振幅降低率为43%。
在转轴12的当前转速为480 r/s，补偿力的方向与转轴12的径向位移方向之间所成的夹角的角度95°时转轴12的振幅，相较于补偿力的方向与转轴12的径向位移方向完全相反时转轴12的振幅，振幅降低率为32%。
参照图6，图6显示了一组无角度补偿和加入角度补偿的对照试验结果。在转轴12的当前转速为120.1r/s，无角度补偿时，即补偿力的方向与转轴12的径向位移方向完全相反时，转轴12的振幅与转轴12的径向最大可移动幅度的比值为0.269951，该径向最大可移动幅度可以是磁悬浮转子处于悬浮状态且未转动时径向磁轴承13的轴承转子与轴承定子之间的间隙宽度；而在转轴12的当前转速为120.1r/s，加入角度补偿时，即补偿力的方向与转轴12的径向位移方向之间的夹角角度为175°时，转轴的振幅与转轴12的径向最大可移动幅度的比值为0.061131。
在一个示意性的实施例中，控制装置还配置为以与转轴12的转动频率相同的频率来驱动无轴承电机11或径向磁轴承13对转轴12施加补偿力。
当转轴12的当前转速处于预设转速范围时，控制装置驱动无轴承电机11或径向磁轴承13对转轴12施加补偿力，施加补偿力的频率与转轴12的转动频率相同，即，转轴12每转动一圈，则无轴承电机11或径向磁轴承13对转轴12施加一次补偿力，减振效果更好。
在一个示意性的实施例中，测量组件还包括第一位移传感器和第二位移传感器。第一位移传感器和第二位移传感器均电连接于控制装置。第一位移传感器和第二位移传感器均位于转轴12的周围，第一位移传感器测量转轴12在第一方向上的第一位移，第一方向垂直于转轴12的轴线，第一方向可以是竖直方向。第一位移为向量，表征转轴12在第一方向上偏移预设位置的位移。第二位移传感器测量转轴12在第二方向上的第二位移，第二方向垂直于转轴12的轴线且垂直于第一方向，第二方向可以是水平方向。第二位移为向量，表征转轴12在第二方向上偏移预设位置的位移。
第一位移传感器将所检测的第一位移发送给控制装置，第二位移传感器将所检测的第二位移发送给控制装置。控制装置在接收到第一位移和第二位移之后，可以根据第一位移和第二位移计算出转轴12的径向位移。
在一个示意性的实施例中，驱动装置1还包括轴向磁轴承14。轴向磁轴承14套设在转轴12上。轴向磁轴承14可以是电磁悬浮轴承，也可以是永磁悬浮轴承。轴向磁轴承14能阻碍转轴12的轴向运动，避免转轴12的位置在轴向上发生变化而造成驱动装置1损坏。轴向磁轴承14的所在位置可以根据驱动装置1的布局需求来确定，轴向磁轴承14可以设置在径向磁轴承13和透平转子之间，轴向磁轴承14也可以设置在无轴承电机11与径向磁轴承13之间。
在一个示意性的实施例中，流通部件2设置有两个，两个流通部件2的透平转子分别固定在转轴12的相对两端。
无轴承电机11可以通过转轴12同时驱动两个流通部件2工作。又由于两个流通部件2的透平转子分别设置在转轴12的相对两端，转轴12两端受力更加平衡。
在一个示意性的实施例中，测量组件还包括电连接于控制装置的转速传感器。转速传感器设置在转轴12的一侧，能测量转轴12的转速。转速传感器可以是磁敏式转速传感器、激光式转速传感器、磁电式转速传感器、电容式转速传感器或变磁阻式转速传感器。
本申请还提出了一种驱动装置1的控制方法，该控制方法基于上述驱动装置1实施。该控制方法包括：
获取转轴12的当前转速，判断转轴12的当前转速是否处于预设转速范围；
若当前转速处于预设转速范围内，则获取转轴12的径向位移并驱动无轴承电机11或径向磁轴承13对转轴12施加补偿力以使得该径向位移减小，该补偿力的方向与该径向位移方向成夹角；
其中，转轴的当前转速为(0，200] r/s时，补偿力的方向与转轴的径向位移方向之间的夹角的角度配置为 (150°，180°)；
转轴的当前转速为(200，300] r/s时，补偿力的方向与转轴的径向位移方向之间的夹角的角度配置为(120°，150°]；
转轴的当前转速为(300，500] r/s时，补偿力的方向与转轴的径向位移方向之间的夹角的角度配置为(90°，120°]。
参照图2，预设转速范围可以是一个连续的速度范围区间，预设转速范围包含弯曲临界转速wcr。弯曲临界转速wcr为使得转轴12发生共振的转速。转轴12发生共振时，其振幅达到最大，驱动装置1的振动最剧烈。预设转速范围的最小转速n0和最大转速n1可以根据具体的工况来设定，越接近弯曲临界转速wcr则振幅越大，预设转速范围为转轴12的振幅大于某一预设振幅所对应的转轴12转速范围，在预设振幅以上时则需要削弱转轴12的振动。由于预设转速范围包含弯曲临界转速，在该预设转速范围内驱动装置1的振动最剧烈。
当当前转轴12的转速在预设转速范围之外时，转轴12的振幅较小，无需进行施加补偿力来进一步降低振幅大小。控制装置仅在当前转速处于预设转速范围时，即转轴12振动剧烈时才驱动无轴承电机11或径向磁轴承13来施加径向的补偿力，通过所施加的补偿力来减小驱动装置1较为剧烈的振动，减振效果好，控制难度小。当前转轴12的转速在预设转速范围时补偿力可以与转轴12的当前转速的大小呈正相关，即转轴12的当前转速越大则补偿力越大。
在一个示意性的实施例中，如图3所示，该驱动装置1的控制方法具体包括：
步骤S1：获取升速指令，驱动无轴承电机11提升转轴12的转速，进入步骤S2；
升速指令用于指示提高转轴12的转速。控制装置在接收到升速指令后通过无轴承电机11驱动转轴12开始转动并逐渐提高转轴12的转速，直至转轴12达到额定转速。该额定转速大于预设转速范围的最大值。
步骤S2：获取转轴12的当前转速，进入步骤S3；
控制装置通过转速传感器测量转轴12的当前转速。
步骤S3：判断转轴12的当前转速是否大于预设转速范围的最小值，若是则进入步骤S4，否则进入步骤S2；
由于转轴12的转速逐渐上升，当转轴12的当前转速大于预设转速范围的最小值时则当前转速进入到预设转速范围内。
步骤S4：获取转轴12的径向位移，并驱动径向磁轴承13或无轴承电机11对转轴12施加补偿力，该补偿力的方向与该径向位移的方向成夹角，进入步骤S5。
在转轴12的当前转速处于预设转速范围内时控制装置开始启动抑制振动的措施，通过位移传感器测量转轴12的径向位移，并驱动径向磁轴承13或无轴承电机11对转轴12施加补偿力来减小振动。
步骤S5：获取转轴12的当前转速，进入步骤S6；
步骤S6：判断转轴12的当前转速是否大于预设转速范围的最大值，若是则进入步骤S7，否则进入步骤S5；
步骤S7：停止驱动径向磁轴承13或无轴承电机11对转轴12施加补偿力。
在施加补偿力来减小振动的过程中转轴12的转速继续上升，当转轴12的转速上升至大于预设转速范围的最大值时，转轴12的转速处于预设转速范围之外，此时停止继续施加补偿力。在此之后，转轴12的转速可以上升至额定转速。
这样，在驱动装置1提高转速的过程中，在转速进入到预设转速范围内时，对振动进行主动抑制，以使得驱动装置1能平稳度过弯曲临界转速。
在一个示意性的实施例中，如图4所示，该驱动装置1的控制方法还包括：
步骤S1a：获取降速指令，驱动无轴承电机11降低转轴12的转速，进入步骤S2a；
降速指令用于指示降低转轴12的转速。控制装置在接收到降速指令后使无轴承电机11减速，进而使得转轴12的速度降低。转轴12的速度可以是从额定转速降低到静止。该额定转速大于预设转速范围的最大值。
步骤S2a：获取转轴12的当前转速，进入步骤S3a；
控制装置通过转速传感器测量转轴12的当前转速。
步骤S3a：判断转轴12的当前转速是否小于预设转速范围的最大值，若是则进入步骤S4a，否则进入步骤S2a；
由于转轴12的转速逐渐下降，当转轴12的当前转速小于预设转速范围的最大值时则当前转速进入到预设转速范围内。
步骤S4a：获取转轴12的径向位移，并驱动径向磁轴承13或无轴承电机11对转轴12施加补偿力，该补偿力的方向与该径向位移的方向成夹角，进入步骤S5a。
在转轴12的当前转速处于预设转速范围内时控制装置开始启动抑制振动的措施，通过位移传感器测量转轴12的径向位移，并驱动径向磁轴承13或无轴承电机11对转轴12施加补偿力来减小振动。
步骤S5a：获取转轴12的当前转速，进入步骤S6a；
步骤S6a：判断转轴12的当前转速是否小于预设转速范围的最小值，若是则进入步骤S7a，否则进入步骤S5a；
步骤S7a：停止驱动径向磁轴承13或无轴承电机11对转轴12施加补偿力。
在施加补偿力来减小振动的过程中转轴12的转速继续下降，当转轴12的转速下降至小于预设转速范围的最小值时，转轴12的转速处于预设转速范围之外，此时停止继续施加补偿力。在此之后，在转轴12的转速可以继续下降到零。
这样，在驱动装置1降低转速的过程中，在转速进入到预设转速范围内时，对振动进行主动抑制，以使得驱动装置1能平稳度过弯曲临界转速。
本实施例还提出了一种用于实现上述控制方法的程序产品，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程序程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在保险客户计算设备上执行、部分地在保险客户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在保险客户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网（LAN）或广域网（WAN），连接到保险客户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等）中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备（可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等）执行根据本公开实施方式的控制方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
尽管已经参照某些实施例公开了本发明，但是在不背离本发明的范围和范畴的前提下，可以对所述的实施例进行多种变型和修改。因此，应该理解本发明并不局限于所阐述的实施例，其保护范围应当由所附权利要求的内容及其等价的结构和方案限定。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种驱动装置，其特征在于，包括：
无轴承电机，包括电机转子；
转轴，穿设于所述电机转子且连接于所述电机转子；
多个径向磁轴承，均套设在所述转轴上且分别位于无轴承电机的相对两侧，用于支承所述转轴；以及
测量组件，用于测量所述转轴偏离预设位置的径向位移和转轴的当前转速；以及
控制装置，电连接所述无轴承电机、多个所述径向磁轴承以及测量组件，配置为获取所述径向位移和所述当前转速，在所述当前转速处于预设转速范围时，驱动所述径向磁轴承或无轴承电机对所述转轴施加补偿力，所述补偿力的方向与所述径向位移方向成夹角；
其中，当前转速为(0，200] r/s时，所述夹角的角度配置为 (150°，180°)；
当前转速为(200，300] r/s时，所述夹角的角度配置为(120°，150°]；
当前转速为(300，500] r/s时，所述夹角的角度配置为(90°，120°]。
2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述测量组件包括均电连接于所述控制装置的第一位移传感器和第二位移传感器；
所述第一位移传感器，设置在所述转轴的周围，用于测量第一方向上的第一位移；
所述第二位移传感器，设置在所述转轴的周围，用于测量第二方向上的第二位移；
其中，所述第一方向和所述第二方向相互垂直且均垂直于所述转轴的轴线，所述控制装置还配置为根据所述第一位移和所述第二位移获得所述径向位移。
3.根据权利要求1或2所述的驱动装置，其特征在于，所述测量组件还包括电连接于所述控制装置的转速传感器，用于测量所述转轴的当前转速；
所述控制装置还配置为所述补偿力的频率与所述转轴转动频率相同。
4.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述径向磁轴承的数量为两个，两个所述径向磁轴承分别设置在无轴承电机的相对两侧。
5.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置还包括套设在所述转轴上的轴向磁轴承，用于约束所述转轴的轴向运动。
6.一种离心压缩机，其特征在于，包括如权利要求1至5中任一项所述的驱动装置以及流通部件，所述流通部件包括透平转子，所述透平转子连接于所述转轴。
7.根据权利要求6所述的离心压缩机，其特征在于，所述流通部件设置有两个，两个所述流通部件的透平转子分别连接于所述转轴的两端。
8.一种驱动装置的控制方法，其特征在于，所述驱动装置为如权利要求1至5中任一项所述的驱动装置，所述控制方法包括：
获取转轴的当前转速，若当前转速处于预设转速范围，则获取转轴的径向位移并驱动径向磁轴承或无轴承电机对所述转轴施加补偿力，所述补偿力的方向与所述径向位移的方向成夹角；
其中，所述预设转速范围包含弯曲临界转速；
当前转速为(0，200] r/s时，所述夹角的角度配置为 (150°，180°)；
当前转速为(200，300] r/s时，所述夹角的角度配置为(120°，150°]；
当前转速为(300，500] r/s时，所述夹角的角度配置为 (90°，120°]。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述获取转轴的当前转速，若当前转速处于预设转速范围，则获取转轴的径向位移并驱动径向磁轴承或无轴承电机对所述转轴施加补偿力，包括：
获取升速指令，提升转轴的转速；
当转轴的当前转速大于预设转速范围的最小值时则获取转轴的径向位移并驱动径向磁轴承或无轴承电机对所述转轴施加补偿力，所述补偿力的方向与所述径向位移方向成所述夹角；
当转轴的当前转速大于预设转速范围的最大值时则停止施加所述补偿力。
10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述获取转轴的当前转速，若当前转速处于预设转速范围，则获取转轴的径向位移并驱动径向磁轴承或无轴承电机对所述转轴施加补偿力，包括：
获取降速指令，降低转轴的转速；
当转轴的当前转速小于预设转速范围的最大值时则获取转轴的径向位移并驱动径向磁轴承或无轴承电机对所述转轴施加补偿力，所述补偿力的方向与所述径向位移方向成所述夹角；
当转轴的当前转速小于预设转速范围的最小值时则停止施加所述补偿力。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求8~10中任一项所述的控制方法。
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