CN117588491A - 磁悬浮轴承系统及其停机控制方法、装置和电器设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁悬浮轴承系统及其停机控制方法、装置和电器设备，所述方法包括：响应于转轴的停浮指令，判断转轴是否存在急停故障；在系统存在急停故障时，直接控制前径向磁轴承、后径向磁轴承和轴向轴承停止输出电磁力，以使转轴落在保护轴承上；在系统未存在急停故障时，获取转轴的悬浮精度，根据悬浮精度控制前径向磁轴承、后径向磁轴承和轴向轴承停止输出电磁力，以使转轴落在保护轴承上。本发明的方法可以保障磁悬浮轴承系统在故障状态下或异常保护状态下及时停浮，从而可以避免因为停浮不及时而对轴承控制器造成的损坏。
Description
技术领域
本发明涉及电器设备技术领域，尤其涉及一种磁悬浮轴承系统的停机控制方法、一种控制器、一种磁悬浮轴承系统的停机控制装置、一种磁悬浮轴承系统和一种电器设备。
背景技术
磁悬浮轴承系统是一种利用可控的非接触电磁力将转轴稳定悬浮于空间某一位置，使转轴与定子之间无机械接触的机电一体化产品，该类轴承具有高转速、低噪声等一系列优点。磁悬浮轴承系统中还包含一套磁悬浮轴承系统保护轴承，其主要目的是在磁轴承失效时在径向和轴向临时支撑高速旋转的转轴，保护磁悬浮转轴和轴承装备不受损坏。由于磁悬浮转轴的转速一般都很高，当转轴在旋转时落在保护轴承上会产生很大的振动和冲击。
相关技术中，一般采用接收到停机指令后计时一段时间后进行停浮，停浮后转轴落在保护轴承的最下端。但是，这种控制方法的延时时间太长，如果此时磁悬浮轴承系统处于异常停机状态，例如轴承线圈过流保护，延时时间太长，不能及时停机，易造成轴承控制器损坏。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种磁悬浮轴承系统的停机控制方法，可以保障磁悬浮轴承系统在故障状态下或异常保护状态下及时停浮，从而可以避免因为停浮不及时而对轴承控制器造成的损坏。
本发明的第二个目的在于提出一种控制器。
本发明的第三个目的在于提出一种磁悬浮轴承系统的停机控制装置。
本发明的第四个目的在于提出一种磁悬浮轴承系统。
本发明的第五个目的在于提出一种电器设备。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种磁悬浮轴承系统的停机控制方法，所述系统包括转轴、环绕所述转轴设置的前径向磁轴承、后径向磁轴承和轴向轴承、以及环绕所述转轴且设于所述前径向磁轴承和所述后径向磁轴承内侧的保护轴承，所述方法包括：响应于所述转轴的停浮指令，判断所述转轴是否存在急停故障；在所述系统存在急停故障时，直接控制所述前径向磁轴承、所述后径向磁轴承和所述轴向轴承停止输出电磁力，以使所述转轴落在所述保护轴承上；在所述系统未存在急停故障时，获取所述转轴的悬浮精度，根据所述悬浮精度控制所述前径向磁轴承、所述后径向磁轴承和所述轴向轴承停止输出电磁力，以使所述转轴落在所述保护轴承上。
根据本发明实施例的磁悬浮轴承系统的停机控制方法，首先响应于转轴的停浮指令，并判断转轴是否存在急停故障；在系统存在急停故障时，直接控制前径向磁轴承、后径向磁轴承和轴向轴承停止输出电磁力，以使转轴落在保护轴承上；在系统未存在急停故障时，获取转轴的悬浮精度，根据悬浮精度控制前径向磁轴承、后径向磁轴承和轴向轴承停止输出电磁力，以使转轴落在保护轴承上。由此，该方法既可以保障磁悬浮轴承系统在故障状态下或异常保护状态下及时停浮，从而可以避免因为停浮不及时而对轴承控制器造成的损坏；也可以保证在转轴完全停止旋转后进行停浮，从而可以避免出现转轴在高速旋转时落轴的情况，能够减少转轴对保护轴承的损坏，并能够提高磁悬浮轴承系统工作的可靠性。
另外，根据本发明上述实施例的磁悬浮轴承系统的停机控制方法，还可以具有如下的附加技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述获取所述转轴的悬浮精度，包括：对所述转轴相对于中心参考位置的位移进行检测，得到与所述位移对应的位移电压；基于所述位移电压、所述中心参考位置对应的参考电压、用于检测所述位移的位移传感器的灵敏度，计算得到所述转轴的悬浮精度。
根据本发明的一个实施例，所述基于所述位移电压、所述中心参考位置对应的参考电压、用于检测所述位移的位移传感器的灵敏度，计算得到所述转轴的悬浮精度，包括：获取所述参考电压与所述位移电压之间的电压差值；获取所述电压差值与所述灵敏度的比值，得到所述转轴的悬浮精度。
根据本发明的一个实施例，所述转轴的悬浮精度包括与所述前径向磁轴承对应的前X和Y方向自由度悬浮精度、与所述后径向磁轴承对应的后X和Y方向自由度悬浮精度、以及与所述轴向轴承对应的Z方向自由度悬浮精度，所述根据所述悬浮精度控制所述前径向磁轴承、所述后径向磁轴承和所述轴向轴承停止输出电磁力，包括：在所述前X和Y方向自由度悬浮精度、所述后X和Y方向自由度悬浮精度和所述Z方向自由度悬浮精度均小于预设悬浮精度阈值时，开始计时；在计时时间达到预设时间阈值时，控制所述前径向磁轴承、所述后径向磁轴承和所述轴向轴承停止输出电磁力。
根据本发明的一个实施例，所述预设悬浮精度阈值小于所述转轴旋转悬浮时对应的悬浮精度。
根据本发明的一个实施例，所述预设悬浮精度阈值小于等于(5%~10%)*Y，其中，Y为标定状态下所述保护轴承内壁与所述转轴外表面之间的间隙。
根据本发明的一个实施例，所述预设时间阈值大于所述转轴在10%*Y间隙内的持续时间，其中，Y为标定状态下所述保护轴承内壁与所述转轴外表面之间的间隙。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种控制器，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时，实现上述的磁悬浮轴承系统的停机控制方法。
根据本发明实施例的控制器，通过上述的磁悬浮轴承系统的停机控制方法，既可以保障磁悬浮轴承系统在故障状态下或异常保护状态下及时停浮，从而可以避免因为停浮不及时而对轴承控制器造成的损坏，也可以保证在转轴完全停止旋转后进行停浮，从而可以避免出现转轴在高速旋转时落轴的情况，能够减少转轴对保护轴承的损坏，并能够提高磁悬浮轴承系统工作的可靠性。
为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种磁悬浮轴承系统的停机控制装置，所述系统包括转轴、环绕所述转轴设置的前径向磁轴承、后径向磁轴承和轴向轴承、以及环绕所述转轴且设于所述前径向磁轴承和所述后径向磁轴承内侧的保护轴承，所述装置包括：判断模块，用于响应于所述转轴的停浮指令，判断所述转轴是否存在急停故障；获取模块，用于获取所述转轴的悬浮精度；控制模块，用于在所述系统存在急停故障时，直接控制所述前径向磁轴承、所述后径向磁轴承和所述轴向轴承停止输出电磁力，以使所述转轴落在所述保护轴承上，以及在所述系统未存在急停故障时，根据所述悬浮精度控制所述前径向磁轴承、所述后径向磁轴承和所述轴向轴承停止输出电磁力，以使所述转轴落在所述保护轴承上。
根据本发明实施例的磁悬浮轴承系统的停机控制装置，通过判断模块响应于转轴的停浮指令，判断转轴是否存在急停故障；通过获取模块获取转轴的悬浮精度；通过控制模块在系统存在急停故障时，直接控制前径向磁轴承、后径向磁轴承和轴向轴承停止输出电磁力，以使转轴落在保护轴承上，以及在系统未存在急停故障时，根据悬浮精度控制前径向磁轴承、后径向磁轴承和轴向轴承停止输出电磁力，以使转轴落在保护轴承上。由此，该装置既可以保障磁悬浮轴承系统在故障状态下或异常保护状态下及时停浮，从而可以避免因为停浮不及时而对轴承控制器造成的损坏；也可以保证在转轴完全停止旋转后进行停浮，从而可以避免出现转轴在高速旋转时落轴的情况，能够减少转轴对保护轴承的损坏，并能够提高磁悬浮轴承系统工作的可靠性。
为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种磁悬浮轴承系统，包括上述的控制器，或者上述的磁悬浮轴承系统的停机控制装置。
根据本发明实施例的磁悬浮轴承系统，通过上述的控制器或者磁悬浮轴承系统的停机控制装置，既可以保障磁悬浮轴承系统在故障状态下或异常保护状态下及时停浮，从而可以避免因为停浮不及时而对轴承控制器造成的损坏，也可以保证在转轴完全停止旋转后进行停浮，从而可以避免出现转轴在高速旋转时落轴的情况，能够减少转轴对保护轴承的损坏，并能够提高磁悬浮轴承系统工作的可靠性。
为达到上述目的，本发明第五方面实施例提出了一种电器设备，包括上述的磁悬浮轴承系统。
根据本发明实施例的电器设备，通过上述的磁悬浮轴承系统，既可以保障磁悬浮轴承系统在故障状态下或异常保护状态下及时停浮，从而可以避免因为停浮不及时而对轴承控制器造成的损坏，也可以保证在转轴完全停止旋转后进行停浮，从而可以避免出现转轴在高速旋转时落轴的情况，能够减少转轴对保护轴承的损坏，并能够提高磁悬浮轴承系统工作的可靠性。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为根据本发明实施例的磁悬浮轴承系统的停机控制方法的流程图；
图2为根据本发明一个实施例的磁悬浮轴承系统的结构示意图；
图3为根据本发明实施例的控制器的方框示意图；
图4为根据本发明实施例的磁悬浮轴承系统的停机控制装置的方框示意图；
图5为根据本发明一个实施例的磁悬浮轴承系统的方框示意图；
图6为根据本发明另一个实施例的磁悬浮轴承系统的方框示意图；
图7为根据本发明实施例的电器设备的方框示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例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例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例提出的磁悬浮轴承系统的停机控制方法、控制器、磁悬浮轴承系统的停机控制装置、磁悬浮轴承系统和电器设备。
图1为根据本发明实施例的磁悬浮轴承系统的停机控制方法的流程图。
在本发明的一个实施例中，如图2所示，磁悬浮轴承系统包括转轴1、环绕转轴1设置的前径向磁轴承2、后径向磁轴承5和轴向轴承8、以及环绕转轴1且设于前径向磁轴承2和后径向磁轴承5内侧的保护轴承，即前径向保护轴承3和后径向保护轴承6。其中，前径向磁轴承2可以控制转轴1的前X和Y方向自由度的悬浮精度，后径向磁轴5可以控制转轴1的后X和Y方向自由度的悬浮精度，轴向轴承8可以控制转轴1的Z方向平动自由度的悬浮精度。前径向位移传感器4检测转轴1的前径向X和Y方向的转轴位移；后径向位移传感器7检测转轴1的后径向X和Y方向的转轴位移；轴向传感器9检测转轴1的Z方向（即轴向）轴向平动位移。当轴承控制器接收到悬浮指令后，分别控制前径向磁轴承2、后径向磁轴承5和轴向轴承8输出电磁力，在电磁力的作用下，使转轴1悬浮于中心参考位置，前径向位移传感器4、后径向位移传感器7和轴向传感器9实时检测转轴1的前向、后向以及轴向的实际位置反馈给轴承控制器，轴承控制器根据转轴1的悬浮精度调整轴承出力，以使转轴1始终保持在中心参考位置悬浮。当磁悬浮轴承根据起浮指令完成悬浮后，变频器向磁悬浮轴承系统的转轴1发送旋转信号，转轴1进行高速旋转。
如图1所示，本发明实施例的磁悬浮轴承系统的停机控制方法，可包括以下步骤：
S1，响应于转轴的停浮指令，判断系统是否存在急停故障。
其中，磁悬浮轴承系统在前径向磁轴承、后径向磁轴承和轴向轴承的线圈过流和转轴失稳的情况下会出现急停故障。需要说明的是，磁悬浮轴承安装在离心机中，转轴在旋转过程中，在受到气流扰动的情况下，会使转轴失稳。
S2，在系统存在急停故障时，直接控制前径向磁轴承、后径向磁轴承和轴向轴承停止输出电磁力，以使转轴落在保护轴承上。
具体而言，轴承控制器在接收到转轴的停浮指令后，可以根据轴承线圈的电流大小、转轴的运行状态等判断系统是否存在急停故障。在系统存在轴承的线圈电流过大或转轴失稳等情况，即系统存在急停故障时，轴承控制器可以直接控制前径向磁轴承、后径向磁轴承和轴向轴承停止输出电磁力，使转轴停止悬浮，并落在保护轴承上。由此，可以保障磁悬浮轴承系统在故障状态下或异常保护状态下及时停浮，减小因为停浮不及时而对轴承控制器造成的损害。
S3，在系统未存在急停故障时，获取转轴的悬浮精度，根据悬浮精度控制前径向磁轴承、后径向磁轴承和轴向轴承停止输出电磁力，以使转轴落在保护轴承上。其中，悬浮精度是指保护轴承内壁与转轴外表面之间的距离。
具体而言，在系统不存在轴承的线圈电流过大或转轴失稳等情况，即系统未存在急停故障时，轴承控制器可以根据转轴相对于中心参考位置的位移得到转轴的悬浮精度，当转轴的悬浮精度精度较小时，可认为转轴已经停止旋转，此时可以控制前径向磁轴承、后径向磁轴承和轴向轴承停止输出电磁力，以使转轴落在保护轴承上，由此，可以避免出现转轴在高速旋转时落轴的情况，可减少对保护轴承的损坏，并具有较强的工作可靠性。
根据本发明的一个实施例，获取转轴的悬浮精度，包括：对转轴相对于中心参考位置的位移进行检测，得到与位移对应的位移电压；基于位移电压、中心参考位置对应的参考电压、用于检测位移的位移传感器的灵敏度，计算得到转轴的悬浮精度。
进一步地，根据本发明的一个实施例，基于位移电压、中心参考位置对应的参考电压、用于检测位移的位移传感器的灵敏度，计算得到转轴的悬浮精度，包括：获取参考电压与位移电压之间的电压差值；获取电压差值与灵敏度的比值，得到转轴的悬浮精度。
具体而言，前径向位移传感器实时检测转轴相对于中心参考位置的前向位移，后径向位移传感器实时检测转轴相对于中心参考位置的后向位移，轴向传感器实时检测转轴相对于中心参考位置的轴向位移。由于在磁悬浮轴承系统中的位移传感器一般为差分电涡流传感器，其检测信号为电压，各个位移传感器可以将检测的位移电压反馈给轴承控制器，轴承控制器可以将中心参考位置对应的参考电压与位移电压进行作差，并将差值除以传感器的灵敏度，可以得到转轴的悬浮精度。悬浮精度具体计算公式如下：
其中，为悬浮精度，单位为um；/>为中心参考位置对应的参考电压，单位为V；为位移传感器反馈的位移电压，单位为V；/>为位移传感器的灵敏度，单位mV/um。由于，中心参考位置对应的参考电压和位移传感器的灵敏度为已知量，在得到位移传感器反馈的位移电压以后，代入上述公式，可以得到悬浮精度。
根据本发明的一个实施例，转轴的悬浮精度包括与前径向磁轴承对应的前X和Y方向自由度悬浮精度、与后径向磁轴承对应的后X和Y方向自由度悬浮精度、以及与轴向轴承对应的Z方向自由度悬浮精度，根据悬浮精度控制前径向磁轴承、后径向磁轴承和轴向轴承停止输出电磁力，包括：在前X和Y方向自由度悬浮精度、后X和Y方向自由度悬浮精度和Z方向自由度悬浮精度均小于预设悬浮精度阈值时，开始计时；在计时时间达到预设时间阈值时，控制前径向磁轴承、后径向磁轴承和轴向轴承停止输出电磁力。
具体而言，轴承控制器可以实时获取前径向磁轴承对应的前X和Y方向自由度悬浮精度、与后径向磁轴承对应的后X和Y方向自由度悬浮精度、以及与轴向轴承对应的Z方向自由度悬浮精度，并将各个悬浮精度与预设悬浮精度阈值进行比较。当有一个方向的悬浮精度大于预设悬浮精度阈值时，稳定悬浮计时器清零，所有方向的悬浮精度都小于预设悬浮精度阈值进行稳定悬浮计时，当计时间时间小于设定时间阈值时，转轴处于悬浮状态，当计时时间大于设定时间阈值时，可认为转轴已经停止旋转，轴承控制器控制前径向磁轴承、后径向磁轴承和轴向轴承停止输出电磁力，以使转轴落在保护轴承上。
根据本发明的一个实施例，预设悬浮精度阈值小于转轴旋转悬浮时对应的悬浮精度。
进一步地，根据本发明的一个实施例，预设悬浮精度阈值小于等于(5%~10%)*Y，其中，Y为标定状态下保护轴承内壁与转轴外表面之间的间隙。需要说明的是，标定状态是指转轴在静止时转轴的中心与中心参考位置完全重合的状态。
具体而言，一般情况下，转轴静态悬浮时对应的悬浮精度为Y（标定状态下保护轴承内壁与转轴外表面之间的间隙）的10%以内，转轴旋转悬浮时对应的悬浮精度为Y（标定状态下保护轴承内壁与转轴外表面之间的间隙）的30%以内。例如，Y（标定状态下保护轴承内壁与转轴外表面之间的间隙）为100um时，转轴静态悬浮时对应的悬浮精度一般小于10um；转轴旋转后，对应的悬浮精度小于30um。而预设悬浮精度阈值小于等于Y（标定状态下保护轴承内壁与转轴外表面之间的间隙）的5%~10%，因此，预设悬浮精度阈值小于转轴旋转悬浮时对应的悬浮精度。
根据本发明的一个实施例，预设时间阈值大于转轴在10%*Y间隙内的持续时间，其中，Y为标定状态下保护轴承内壁与转轴外表面之间的间隙。需要说明的是，标定状态是指转轴在静止时转轴的中心与中心参考位置完全重合的状态。
也就是说，预设时间阈值应该设定为大于转轴旋转悬浮时某一自由度可能达到Y（标定状态下保护轴承内壁与转轴外表面之间的间隙）的10%以内可持续的时间。
综上所述，根据本发明实施例的磁悬浮轴承系统的停机控制方法，首先响应于转轴的停浮指令，并判断转轴是否存在急停故障；在系统存在急停故障时，直接控制前径向磁轴承、后径向磁轴承和轴向轴承停止输出电磁力，以使转轴落在保护轴承上；在系统未存在急停故障时，获取转轴的悬浮精度，根据悬浮精度控制前径向磁轴承、后径向磁轴承和轴向轴承停止输出电磁力，以使转轴落在保护轴承上。由此，该方法既可以保障磁悬浮轴承系统在故障状态下或异常保护状态下及时停浮，从而可以避免因为停浮不及时而对轴承控制器造成的损坏；也可以保证在转轴完全停止旋转后进行停浮，从而可以避免出现转轴在高速旋转时落轴的情况，能够减少转轴对保护轴承的损坏，并能够提高磁悬浮轴承系统工作的可靠性。
对应上述实施例，本发明还提出了一种控制器。
图3为根据本发明实施例的控制器的方框示意图。
如图3所示，本发明实施例的控制器200，包括：存储器210、处理器220及存储在存储器210上并可在处理器220上运行的程序，处理器220执行程序时，实现上述的磁悬浮轴承系统的停机控制方法。
根据本发明实施例的控制器，通过上述的磁悬浮轴承系统的停机控制方法，既可以保障磁悬浮轴承系统在故障状态下或异常保护状态下及时停浮，从而可以避免因为停浮不及时而对轴承控制器造成的损坏，也可以保证在转轴完全停止旋转后进行停浮，从而可以避免出现转轴在高速旋转时落轴的情况，能够减少转轴对保护轴承的损坏，并能够提高磁悬浮轴承系统工作的可靠性。
对应上述实施例，本发明还提出了一种磁悬浮轴承系统的停机控制装置。
图4为根据本发明实施例的磁悬浮轴承系统的停机控制装置的方框示意图。
如图4所示，本发明实施例的磁悬浮轴承系统的停机控制装置100，系统包括转轴、环绕转轴设置的前径向磁轴承、后径向磁轴承和轴向轴承、以及环绕转轴且设于前径向磁轴承和后径向磁轴承内侧的保护轴承，装置100包括：判断模块110、获取模块120和控制模块130。
其中，判断模块110用于响应于转轴的停浮指令，判断系统是否存在急停故障。获取模块120用于获取转轴的悬浮精度。控制模块130用于在系统存在急停故障时，直接控制前径向磁轴承、后径向磁轴承和轴向轴承停止输出电磁力，以使转轴落在保护轴承上，以及在系统未存在急停故障时，根据悬浮精度控制前径向磁轴承、后径向磁轴承和轴向轴承停止输出电磁力，以使转轴落在保护轴承上。
根据本发明的一个实施例，获取模块120获取转轴的悬浮精度，具体用于，对转轴相对于中心参考位置的位移进行检测，得到与位移对应的位移电压；基于位移电压、中心参考位置对应的参考电压、用于检测位移的位移传感器的灵敏度，计算得到转轴的悬浮精度。
根据本发明的一个实施例，获取模块120基于位移电压、中心参考位置对应的参考电压、用于检测位移的位移传感器的灵敏度，计算得到转轴的悬浮精度，具体用于，获取参考电压与位移电压之间的电压差值；获取电压差值与灵敏度的比值，得到转轴的悬浮精度。
根据本发明的一个实施例，转轴的悬浮精度包括与前径向磁轴承对应的前X和Y方向自由度悬浮精度、与后径向磁轴承对应的后X和Y方向自由度悬浮精度、以及与轴向轴承对应的Z方向自由度悬浮精度，控制模块130根据悬浮精度控制前径向磁轴承、后径向磁轴承和轴向轴承停止输出电磁力，具体用于，在前X和Y方向自由度悬浮精度、后X和Y方向自由度悬浮精度和Z方向自由度悬浮精度均小于预设悬浮精度阈值时，开始计时；在计时时间达到预设时间阈值时，控制前径向磁轴承、后径向磁轴承和轴向轴承停止输出电磁力。
根据本发明的一个实施例，预设悬浮精度阈值小于转轴旋转悬浮时对应的悬浮精度。
根据本发明的一个实施例，预设悬浮精度阈值小于等于(5%~10%)*Y，其中，Y为标定状态下保护轴承内壁与转轴外表面之间的间隙。
根据本发明的一个实施例，预设时间阈值大于转轴在10%*Y间隙内的持续时间，其中，Y为标定状态下保护轴承内壁与转轴外表面之间的间隙。
需要说明的是，本发明实施例的磁悬浮轴承系统的停机控制装置中未披露的细节，请参照本发明实施例的磁悬浮轴承系统的停机控制方法中所披露的细节，具体这里不再赘述。
根据本发明实施例的磁悬浮轴承系统的停机控制装置，通过判断模块响应于转轴的停浮指令，判断转轴是否存在急停故障；通过获取模块获取转轴的悬浮精度；通过控制模块在系统存在急停故障时，直接控制前径向磁轴承、后径向磁轴承和轴向轴承停止输出电磁力，以使转轴落在保护轴承上，以及在系统未存在急停故障时，根据悬浮精度控制前径向磁轴承、后径向磁轴承和轴向轴承停止输出电磁力，以使转轴落在保护轴承上。由此，该装置既可以保障磁悬浮轴承系统在故障状态下或异常保护状态下及时停浮，从而可以避免因为停浮不及时而对轴承控制器造成的损坏；也可以保证在转轴完全停止旋转后进行停浮，从而可以避免出现转轴在高速旋转时落轴的情况，能够减少转轴对保护轴承的损坏，并能够提高磁悬浮轴承系统工作的可靠性。
对应上述实施例，本发明还提出了一种磁悬浮轴承系统。
根据本发明的一个实施例，如图5所示，磁悬浮轴承系统300包括上述的控制器200。
根据本发明的另一个实施例，如图6所示，磁悬浮轴承系统300包括上述的磁悬浮轴承系统的停机控制装置100。
根据本发明实施例的磁悬浮轴承系统，通过上述的控制器或者磁悬浮轴承系统的停机控制装置，既可以保障磁悬浮轴承系统在故障状态下或异常保护状态下及时停浮，从而可以避免因为停浮不及时而对轴承控制器造成的损坏，也可以保证在转轴完全停止旋转后进行停浮，从而可以避免出现转轴在高速旋转时落轴的情况，能够减少转轴对保护轴承的损坏，并能够提高磁悬浮轴承系统工作的可靠性。
对应上述实施例，本发明还提出了一种电器设备。
图7为根据本发明实施例的电器设备的方框示意图。
如图7所示，本发明实施例的电器设备400，包括上述的磁悬浮轴承系统300。
根据本发明实施例的电器设备，通过上述的磁悬浮轴承系统，既可以保障磁悬浮轴承系统在故障状态下或异常保护状态下及时停浮，从而可以避免因为停浮不及时而对轴承控制器造成的损坏，也可以保证在转轴完全停止旋转后进行停浮，从而可以避免出现转轴在高速旋转时落轴的情况，能够减少转轴对保护轴承的损坏，并能够提高磁悬浮轴承系统工作的可靠性。
需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，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。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (11)
1.一种磁悬浮轴承系统的停机控制方法，其特征在于，所述系统包括转轴、环绕所述转轴设置的前径向磁轴承、后径向磁轴承和轴向轴承、以及环绕所述转轴且设于所述前径向磁轴承和所述后径向磁轴承内侧的保护轴承，所述方法包括：
响应于所述转轴的停浮指令，判断所述转轴是否存在急停故障；
在所述系统存在急停故障时，直接控制所述前径向磁轴承、所述后径向磁轴承和所述轴向轴承停止输出电磁力，以使所述转轴落在所述保护轴承上；
在所述系统未存在急停故障时，获取所述转轴的悬浮精度，根据所述悬浮精度控制所述前径向磁轴承、所述后径向磁轴承和所述轴向轴承停止输出电磁力，以使所述转轴落在所述保护轴承上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述转轴的悬浮精度，包括：
对所述转轴相对于中心参考位置的位移进行检测，得到与所述位移对应的位移电压；
基于所述位移电压、所述中心参考位置对应的参考电压、用于检测所述位移的位移传感器的灵敏度，计算得到所述转轴的悬浮精度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述位移电压、所述中心参考位置对应的参考电压、用于检测所述位移的位移传感器的灵敏度，计算得到所述转轴的悬浮精度，包括：
获取所述参考电压与所述位移电压之间的电压差值；
获取所述电压差值与所述灵敏度的比值，得到所述转轴的悬浮精度。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述转轴的悬浮精度包括与所述前径向磁轴承对应的前X和Y方向自由度悬浮精度、与所述后径向磁轴承对应的后X和Y方向自由度悬浮精度、以及与所述轴向轴承对应的Z方向自由度悬浮精度，所述根据所述悬浮精度控制所述前径向磁轴承、所述后径向磁轴承和所述轴向轴承停止输出电磁力，包括：
在所述前X和Y方向自由度悬浮精度、所述后X和Y方向自由度悬浮精度和所述Z方向自由度悬浮精度均小于预设悬浮精度阈值时，开始计时；
在计时时间达到预设时间阈值时，控制所述前径向磁轴承、所述后径向磁轴承和所述轴向轴承停止输出电磁力。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设悬浮精度阈值小于所述转轴旋转悬浮时对应的悬浮精度。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预设悬浮精度阈值小于等于(5%~10%)*Y，其中，Y为标定状态下所述保护轴承内壁与所述转轴外表面之间的间隙。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设时间阈值大于所述转轴在10%*Y间隙内的持续时间，其中，Y为标定状态下所述保护轴承内壁与所述转轴外表面之间的间隙。
8.一种控制器，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时，实现根据权利要求1-7任一项所述的磁悬浮轴承系统的停机控制方法。
9.一种磁悬浮轴承系统的停机控制装置，其特征在于，所述系统包括转轴、环绕所述转轴设置的前径向磁轴承、后径向磁轴承和轴向轴承、以及环绕所述转轴且设于所述前径向磁轴承和所述后径向磁轴承内侧的保护轴承，所述装置包括：
判断模块，用于响应于所述转轴的停浮指令，判断所述转轴是否存在急停故障；
获取模块，用于获取所述转轴的悬浮精度；
控制模块，用于在所述系统存在急停故障时，直接控制所述前径向磁轴承、所述后径向磁轴承和所述轴向轴承停止输出电磁力，以使所述转轴落在所述保护轴承上，以及在所述系统未存在急停故障时，根据所述悬浮精度控制所述前径向磁轴承、所述后径向磁轴承和所述轴向轴承停止输出电磁力，以使所述转轴落在所述保护轴承上。
10.一种磁悬浮轴承系统，其特征在于，包括根据权利要求8所述的控制器，或者根据权利要求9所述的磁悬浮轴承系统的停机控制装置。
11.一种电器设备，其特征在于，包括根据权利要求10所述的磁悬浮轴承系统。
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