專利名稱：磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子起浮位置選擇方法及轉(zhuǎn)子起浮控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及真空獲得設(shè)備應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子起浮位置選擇方法及轉(zhuǎn)子起浮控制方法。
背景技術(shù)：
磁懸浮分子泵是一種采用磁軸承作為轉(zhuǎn)子支承的分子泵，它利用磁軸承將轉(zhuǎn)子穩(wěn)定地懸浮在空中，使轉(zhuǎn)子在高速工作過程中與定子之間沒有機(jī)械接觸，具有無機(jī)械磨損、能耗低、允許轉(zhuǎn)速高、噪聲低、壽命長、無需潤滑等優(yōu)點，目前磁懸浮分子泵廣泛地應(yīng)用于高真空度、高潔凈度真空環(huán)境的獲得等領(lǐng)域中。磁懸浮分子泵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖I所示，圖中所述磁懸浮分子泵豎直設(shè)置，所述磁懸浮分子泵包括泵體3、設(shè)置在所述泵體3內(nèi)腔的轉(zhuǎn)子軸系。所述轉(zhuǎn)子軸系包括轉(zhuǎn)子、第一徑向磁軸承6、第二徑向磁軸承9、第一軸向磁軸承13和第二軸向磁軸承15。所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子軸7、與所述轉(zhuǎn)子軸7固定的葉輪I、以及用于固定所述葉輪I的裝配部件，如螺釘、螺母等。所述轉(zhuǎn)子軸7的軸線沿豎直方向設(shè)置，所述葉輪I固定安裝在所述轉(zhuǎn)子軸7的上部； 所述轉(zhuǎn)子軸7的中部依次間隔地套設(shè)有第一徑向保護(hù)軸承4、第一徑向位移傳感器5、所述第一徑向磁軸承6、電機(jī)8、所述第二徑向磁軸承9、第二徑向位移傳感器10和第二徑向保護(hù)軸承11等。所述轉(zhuǎn)子軸7的下部設(shè)置有所述第一軸向磁軸承13、所述第二軸向磁軸承15、 推力盤14以及軸向保護(hù)軸承12和用于檢測所述轉(zhuǎn)子軸向位移信號的軸向位移傳感器16。 所述磁懸浮分子泵的控制系統(tǒng)包括位移檢測裝置18、轉(zhuǎn)速檢測裝置19和磁懸浮分子泵的控制器2 ;所述位移檢測裝置18用于接收位移信號，其信號輸入端與所述第一徑向位移傳感器5、所述第二徑向位移傳感器10和所述軸向位移傳感器16的信號輸出端連接，所述位移檢測裝置18的信號輸出端與所述控制器2的信號輸入端連接；所述轉(zhuǎn)速檢測裝置19用于檢測所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速信號，其信號輸入端通過所述磁懸浮分子泵的接線端子17連接到轉(zhuǎn)速檢測傳感器，所述轉(zhuǎn)速檢測裝置19的信號輸出端與所述控制器2的信號輸入端連接。理論上，所述第一徑向磁軸承6和所述第二徑向磁軸承同軸9，所述第一徑向保護(hù)軸承4和所述第二徑向保護(hù)軸承11同軸，且所述徑向保護(hù)軸承和所述徑向磁軸承同軸，即所述徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心和所述徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心重合。該結(jié)構(gòu)中，所述轉(zhuǎn)子軸7分別與第一徑向位移傳感器轉(zhuǎn)子，第一徑向磁軸承轉(zhuǎn)子，電機(jī)轉(zhuǎn)子，第二徑向磁軸承轉(zhuǎn)子，第二徑向位移傳感器轉(zhuǎn)子等固定連接。所述磁懸浮分子泵工作時，所述控制器2根據(jù)徑向位移傳感器(所述第一徑向位移傳感器5和所述第二徑向位移傳感器10)的輸出信號運算分析得出轉(zhuǎn)子的徑向位移，進(jìn)而驅(qū)動相應(yīng)的所述徑向磁軸承輸出電磁力對轉(zhuǎn)子的徑向運動進(jìn)行控制。其中，設(shè)置所述徑向保護(hù)軸承的目的在于當(dāng)所述控制器2出現(xiàn)故障或者由于外界擾動引起轉(zhuǎn)子失穩(wěn)跌落時，由于所述徑向保護(hù)軸承的內(nèi)徑小于所述徑向磁軸承定子的內(nèi)徑，失穩(wěn)的轉(zhuǎn)子會直接跌落在所述徑向保護(hù)軸承上，而不會接觸到所述徑向磁軸承，由此對所述徑向磁軸承起到保護(hù)作用。
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現(xiàn)有磁懸浮分子泵中的徑向磁軸承包括徑向磁軸承定子，徑向磁軸承定子的內(nèi)壁均勻地設(shè)置有2N個磁極，N為整數(shù)且N > 2。將2n個磁極分為X向磁極對組和Y向磁極對組，X向磁極對組和Y向磁極對組各包含兩個相對設(shè)置的磁極對，分別為X正向磁極對和X 負(fù)向磁極對，Y正向磁極對和Y負(fù)向磁極對。每個磁極對中包含2N_2個磁極，且每個磁極對上分別纏繞有線圈。其中，X正向磁極對和X負(fù)向磁極對上分別纏繞有X正向磁極對線圈和X負(fù)向磁極對線圈，通電后的X正向磁極對線圈和X負(fù)向磁極對線圈產(chǎn)生吸力，分別對轉(zhuǎn)子施加X正向電磁力和X負(fù)向電磁力；同樣地，Y正向磁極對線圈和Y負(fù)向磁極對線圈上分別纏繞有Y正向磁極對線圈和Y負(fù)向磁極對線圈，通電后的Y正向磁極對線圈和Y負(fù)向磁極對線圈產(chǎn)生吸力，分別對轉(zhuǎn)子施加Y正向電磁力和Y負(fù)向電磁力。如圖3所示，以N = 3為例，8個磁極22均勻地設(shè)置在徑向磁軸承定子20的內(nèi)壁， 8個磁極形成4個磁極對I-IV，磁極對I和磁極對III構(gòu)成X向磁極對組，磁極對II和磁極對IV構(gòu)成Y向磁極對組，磁極對I-IV上均纏繞有線圈。其中，磁極對I線圈和磁極對III 線圈分別對轉(zhuǎn)子施加X正向電磁力和X負(fù)向電磁力；而磁極對II線圈和磁極對IV線圈分別對轉(zhuǎn)子施加Y正向電磁力和Y負(fù)向電磁力。理論上，控制器可以通過控制徑向磁軸承各個磁極對線圈中的電流，使轉(zhuǎn)子穩(wěn)定地懸浮于所述徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓內(nèi)的任意一點，并且在磁懸浮分子泵工作過程中，當(dāng)轉(zhuǎn)子受外界擾動力作用而發(fā)生運動時，控制器也能通過調(diào)整徑向磁軸承各個磁極對線圈中電流的大小，來對轉(zhuǎn)子相應(yīng)地施加X方向電磁力或Y方向電磁力，從而克服外界擾動力對轉(zhuǎn)子的影響，使轉(zhuǎn)子復(fù)位。在磁懸浮分子泵開始工作之前，轉(zhuǎn)子是靠在徑向保護(hù)軸承內(nèi)壁上的，啟動磁懸浮分子泵后轉(zhuǎn)子開始起浮?？刂破鲗⒏鶕?jù)轉(zhuǎn)子的初始位置和轉(zhuǎn)子與徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心之間的距離，調(diào)整徑向磁軸承的各個磁極對線圈所通電流的大小，以保證轉(zhuǎn)子平穩(wěn)起浮并最終懸浮在徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心處。由于理論上徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心和徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心同軸，因此當(dāng)轉(zhuǎn)子靠在徑向保護(hù)軸承內(nèi)壁上任一點時，轉(zhuǎn)子與徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心和徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心的距離都是相等的(均等于徑向保護(hù)軸承的內(nèi)徑r)，此時轉(zhuǎn)子靠在徑向保護(hù)軸承內(nèi)壁的任一點處，控制器控制轉(zhuǎn)子懸浮于徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心處所需的起浮控制參數(shù)都是相同的。然而，由于磁懸浮分子泵零件加工和裝配精度的限制，如圖2所示，所述徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心和所述徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心在徑向上存在一定的誤差(ΛΧ，ΛΥ)。 因此，在磁懸浮分子泵開始工作之前，轉(zhuǎn)子靠在所述徑向保護(hù)軸承定子21的內(nèi)壁上不同位置時，轉(zhuǎn)子距離所述徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心的距離并不相同。顯然，轉(zhuǎn)子在X方向與所述徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心的距離范圍為(r-ΛΧ) ^ Lx ^ (r+ΛX)，轉(zhuǎn)子在Y方向與所述徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心的距離范圍為(r-ΛΥ) ^ Ly ^ (r+ΛΥ)。因此，轉(zhuǎn)子靠在所述徑向保護(hù)軸承定子21的內(nèi)壁上不同位置，控制器控制轉(zhuǎn)子懸浮于所述徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心處所需的控制參數(shù)便有所不同。根據(jù)磁軸承理論可知，轉(zhuǎn)子距離徑向磁軸承某一磁極對距離很近或很遠(yuǎn)時，該磁極對產(chǎn)生的電磁力非線性嚴(yán)重，不利于所述控制器對轉(zhuǎn)子的控制。 因此，轉(zhuǎn)子應(yīng)與所述徑向磁軸承各磁極距離相同，這樣控制簡單，轉(zhuǎn)子起浮特性穩(wěn)定。另外，定義所述保護(hù)軸承定子內(nèi)壁上距離所述徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心距離最遠(yuǎn)的一點為極限位置，結(jié)合圖2和圖3所示，當(dāng)轉(zhuǎn)子位于極限位置處時，轉(zhuǎn)子距離所述徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心的距離為r+ΔΧ和r+Δ Y，此時轉(zhuǎn)子與所述磁極對i和所述磁極對ii的距離最近。因此當(dāng)轉(zhuǎn)子位于所述極限位置時，轉(zhuǎn)子距離某一個磁極對或者某兩個磁極對之間的距離也達(dá)到極限值，這時極有可能出現(xiàn)由于轉(zhuǎn)子距離徑向磁軸承磁極對過近或過遠(yuǎn)而導(dǎo)致電磁力非線性嚴(yán)重，影響轉(zhuǎn)子正常起浮的情況出現(xiàn)。綜上所述，轉(zhuǎn)子是否能夠正常、快速、穩(wěn)定地起浮，與轉(zhuǎn)子在起浮之前所在的位置有很大的關(guān)系，只有事先選定好磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子的起浮位置，才能確保轉(zhuǎn)子穩(wěn)定、快速地起浮。然而，現(xiàn)有技術(shù)中還沒有公開這種事先選定磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子起浮位置的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是轉(zhuǎn)子起浮前的初始位置直接影響到轉(zhuǎn)子是否能夠正常、快速、穩(wěn)定起浮，而現(xiàn)有技術(shù)中沒有公開如何事先選定磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子起浮位置的方法，而本發(fā)明提供一種通過事先選定磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子的起浮位置，保證轉(zhuǎn)子能夠穩(wěn)定、 快速起浮的磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子起浮位置的選擇方法及轉(zhuǎn)子起浮方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子起浮位置選擇方法，包括如下步驟I.以徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心為原點建立直角坐標(biāo)系，將徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓平均劃分為η個扇形區(qū)間(η為自然數(shù)且η > 4);II.通過懸浮試驗獲得所述轉(zhuǎn)子分別位于所述η個區(qū)間時，所述轉(zhuǎn)子的起浮控制參數(shù)及所述轉(zhuǎn)子的起浮特性參數(shù)；III.比較所述轉(zhuǎn)子分別位于所述η個區(qū)間時的起浮特性參數(shù)，選取適于所述轉(zhuǎn)子起浮的優(yōu)選區(qū)間，將轉(zhuǎn)子位于所述優(yōu)選區(qū)間時對應(yīng)的徑向位移傳感器的X向輸出信號電壓幅值范圍、Y向輸出信號電壓幅值范圍和轉(zhuǎn)子的起浮控制參數(shù)存儲于所述控制器內(nèi)的存儲介質(zhì)中，所述優(yōu)選區(qū)間即為轉(zhuǎn)子的起浮位置。上述的磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子起浮位置選擇方法，所述步驟I中，將所述徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓平均劃分為6個扇形區(qū)間區(qū)間①-區(qū)間⑥。上述的磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子起浮位置選擇方法，所述步驟III中包括排除具有極限位置并使所述轉(zhuǎn)子無法起浮的區(qū)間的步驟。上述的磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子起浮位置選擇方法，所述步驟II還包括獲取所述轉(zhuǎn)子位于所述優(yōu)選區(qū)間內(nèi)的多個位置時，所述轉(zhuǎn)子的起浮控制參數(shù)及所述轉(zhuǎn)子的起浮特性參數(shù)的步驟；所述步驟III還包括比較所述轉(zhuǎn)子位于所述優(yōu)選區(qū)間內(nèi)多個位置時，所述轉(zhuǎn)子的起浮控制參數(shù)及所述轉(zhuǎn)子的起浮特性參數(shù)，獲取所述轉(zhuǎn)子在優(yōu)選區(qū)間內(nèi)起浮特性最好的優(yōu)選位置，將轉(zhuǎn)子位于所述優(yōu)選位置時對應(yīng)的徑向位移傳感器的X向輸出信號電壓幅值、Y向輸出信號電壓幅值和轉(zhuǎn)子的起浮控制參數(shù)存儲于所述控制器內(nèi)的所述存儲介質(zhì)中的步驟。上述的磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子起浮位置選擇方法，所述步驟III中，所述優(yōu)選位置的個數(shù)為一個或者兩個。上述的磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子起浮位置選擇方法，所述步驟III中，所述優(yōu)選區(qū)間的個數(shù)為一個或者兩個。
上述的磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子起浮位置選擇方法，所述步驟II和所述步驟III中，所述轉(zhuǎn)子的起浮特性參數(shù)包括所述轉(zhuǎn)子起浮過程的平穩(wěn)性參數(shù)。本發(fā)明還提供一種利用上述選擇方法選定轉(zhuǎn)子起浮位置后的轉(zhuǎn)子起浮控制方法， 包括如下步驟A.控制所述轉(zhuǎn)子起浮之前，根據(jù)徑向位移傳感器的X向輸出信號電壓幅值和Y向輸出信號電壓幅值判斷所述轉(zhuǎn)子此時所在區(qū)間；B.若所述轉(zhuǎn)子位于優(yōu)選區(qū)間內(nèi)，則控制器直接調(diào)用其存儲介質(zhì)中內(nèi)置的優(yōu)選起浮控制參數(shù)，控制所述轉(zhuǎn)子起浮；若所述轉(zhuǎn)子沒有位于所述優(yōu)選區(qū)間內(nèi)，則所述控制器控制電機(jī)驅(qū)動所述轉(zhuǎn)子移動至所述優(yōu)選區(qū)間后，所述控制器再調(diào)用所述優(yōu)選起浮控制參數(shù)，控制所述轉(zhuǎn)子起浮。上述的轉(zhuǎn)子起浮控制方法，所述步驟B中，還包括控制所述電機(jī)驅(qū)動所述轉(zhuǎn)子移動至所述優(yōu)選區(qū)間內(nèi)的優(yōu)選位置的步驟。本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點①本發(fā)明中通過懸浮試驗獲得在徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中最適于轉(zhuǎn)子快速、穩(wěn)定起浮的優(yōu)選區(qū)間，并且在控制器內(nèi)的存儲介質(zhì)中存儲轉(zhuǎn)子位于優(yōu)選區(qū)間時的起浮控制參數(shù)，因此只要保證轉(zhuǎn)子起浮之前位于優(yōu)選區(qū)間，便可以直接調(diào)用起浮控制參數(shù)保證轉(zhuǎn)子快速、穩(wěn)定起浮，避免出現(xiàn)轉(zhuǎn)子不能正常起浮的情況。②本發(fā)明中，在獲取最適于轉(zhuǎn)子起浮的優(yōu)選區(qū)間之后，還可以通過懸浮試驗的方式獲取在優(yōu)選區(qū)間內(nèi)轉(zhuǎn)子起浮特性最好的優(yōu)選位置，在轉(zhuǎn)子起浮之前將轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)至優(yōu)選位置可進(jìn)一步的保證轉(zhuǎn)子能夠快速、穩(wěn)定的起浮，且轉(zhuǎn)子起浮之后具有穩(wěn)定的工作特性。


圖I為磁懸浮分子泵的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為徑向磁軸承定子和徑向保護(hù)軸承定子間同軸度偏差示意圖；圖3為設(shè)置八個磁極的徑向磁軸承定子結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明獲取磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子起浮位置及轉(zhuǎn)子起浮控制流程圖；圖中附圖標(biāo)記表示為I-葉輪，2-控制器，3-泵體，4-第一徑向保護(hù)軸承，5-第一徑向位移傳感器，6-第一徑向磁軸承，7-轉(zhuǎn)子軸，8-電機(jī)，9-第二徑向磁軸承，10-第二徑向位移傳感器，11-第二徑向保護(hù)軸承，12-軸向保護(hù)軸承，13-第一軸向磁軸承，14-推力盤， 15-第二軸向磁軸承，16-軸向位移傳感器,17-接線端子，18-位移檢測裝置，19-轉(zhuǎn)速檢測裝置，20-徑向磁軸承定子，21-徑向保護(hù)軸承定子，22-磁極。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。實施例I本實施例提供一種磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子起浮位置選擇方法，包括如下步驟I.以徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心為原點建立直角坐標(biāo)系，將徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓平均劃分為η個扇形區(qū)間(η為自然數(shù)且η > 4);
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II.通過懸浮試驗獲得所述轉(zhuǎn)子分別位于所述η個區(qū)間時，所述轉(zhuǎn)子的起浮控制參數(shù)及所述轉(zhuǎn)子的起浮特性參數(shù)；III.比較所述轉(zhuǎn)子分別位于所述η個區(qū)間時的起浮特性參數(shù)，選取適于所述轉(zhuǎn)子起浮的優(yōu)選區(qū)間，將轉(zhuǎn)子位于所述優(yōu)選區(qū)間時對應(yīng)的徑向位移傳感器的X向輸出信號電壓幅值范圍、Y向輸出信號電壓幅值范圍和轉(zhuǎn)子的起浮控制參數(shù)存儲于所述控制器2內(nèi)的存儲介質(zhì)中，所述優(yōu)選區(qū)間即為轉(zhuǎn)子的起浮位置。本實施例中，將所述徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓平均劃分為6個扇形區(qū)間區(qū)間①-區(qū)間⑥。通過懸浮試驗獲得轉(zhuǎn)子在各個區(qū)間內(nèi)的起浮控制參數(shù)以及起浮特性參數(shù)過程如下令轉(zhuǎn)子位于區(qū)間①并記錄此時徑向位移傳感器的X向輸出信號電壓幅值范圍和Y 向輸出信號電壓幅值范圍，調(diào)試起浮控制參數(shù)保證轉(zhuǎn)子正常起浮，通過多次試驗后獲取轉(zhuǎn)子位于區(qū)間①時能夠保證正常起浮的起浮控制參數(shù)，并且將轉(zhuǎn)子起浮之后的起浮特性參數(shù)記錄下來，所述起浮特性參數(shù)包括所述轉(zhuǎn)子起浮過程的平穩(wěn)性參數(shù)；將轉(zhuǎn)子移動到區(qū)間②至區(qū)間⑥，重復(fù)上述過程完成本步驟，即可獲得轉(zhuǎn)子位于六個區(qū)間時的起浮控制參數(shù)和起浮特性參數(shù)。由于極限位置與六個區(qū)間的位置關(guān)系不同，可能導(dǎo)致所述優(yōu)選區(qū)間的個數(shù)為一個或者兩個。記錄轉(zhuǎn)子位于所述優(yōu)選區(qū)間時對應(yīng)的徑向位移傳感器X向輸出信號電壓幅值范圍、Y向輸出信號電壓幅值范圍和轉(zhuǎn)子的起浮控制參數(shù)，并且將所述優(yōu)選區(qū)間設(shè)定為轉(zhuǎn)子的起浮位置。本實施例還提供一種利用上述選擇方法選定轉(zhuǎn)子起浮位置后的轉(zhuǎn)子起浮控制方法，包括如下步驟Α.控制所述轉(zhuǎn)子起浮之前，根據(jù)徑向位移傳感器的X向輸出信號電壓幅值和Y向輸出信號電壓幅值判斷所述轉(zhuǎn)子此時所在區(qū)間；B.若所述轉(zhuǎn)子位于優(yōu)選區(qū)間內(nèi)，則控制器2直接調(diào)用其存儲介質(zhì)中內(nèi)置的優(yōu)選起浮控制參數(shù)，控制所述轉(zhuǎn)子起??；若所述轉(zhuǎn)子沒有位于所述優(yōu)選區(qū)間內(nèi)，則所述控制器2控制電機(jī)驅(qū)動所述轉(zhuǎn)子移動至所述優(yōu)選區(qū)間后，所述控制器2再調(diào)用所述優(yōu)選起浮控制參數(shù)，控制所述轉(zhuǎn)子起浮。采用本實施例中轉(zhuǎn)子起浮位置選擇方法及轉(zhuǎn)子起浮控制方法，能夠確保轉(zhuǎn)子快速、穩(wěn)定的起浮，且起浮之后具有穩(wěn)定的工作特性。實施例2本實施例在實施例I的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，所述步驟II還包括獲取所述轉(zhuǎn)子位于所述優(yōu)選區(qū)間內(nèi)的多個位置時，所述轉(zhuǎn)子的起浮控制參數(shù)及所述轉(zhuǎn)子的起浮特性參數(shù)的步驟；所述步驟III還包括比較所述轉(zhuǎn)子位于所述優(yōu)選區(qū)間內(nèi)多個位置時，所述轉(zhuǎn)子的起浮控制參數(shù)及所述轉(zhuǎn)子的起浮特性參數(shù)，獲取所述轉(zhuǎn)子在優(yōu)選區(qū)間內(nèi)起浮特性最好的優(yōu)選位置，將轉(zhuǎn)子位于所述優(yōu)選位置時對應(yīng)的徑向位移傳感器的X向輸出信號電壓幅值、Y向輸出信號電壓幅值和轉(zhuǎn)子的起浮控制參數(shù)存儲于所述控制器2內(nèi)的所述存儲介質(zhì)中的步驟。相應(yīng)的在轉(zhuǎn)子起浮控制方法中，所述步驟B中，還包括控制所述電機(jī)驅(qū)動所述轉(zhuǎn)子移動至所述優(yōu)選區(qū)間內(nèi)的優(yōu)選位置的步驟。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1. 一種磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子起浮位置選擇方法，其特征在于，包括如下步驟.1.以徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心為原點建立直角坐標(biāo)系，將徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓平均劃分為η個扇形區(qū)間(η為自然數(shù)且η彡4);II.通過懸浮試驗獲得所述轉(zhuǎn)子分別位于所述η個區(qū)間時，所述轉(zhuǎn)子的起浮控制參數(shù)及所述轉(zhuǎn)子的起浮特性參數(shù)；III.比較所述轉(zhuǎn)子分別位于所述η個區(qū)間時的起浮特性參數(shù)，選取適于所述轉(zhuǎn)子起浮的優(yōu)選區(qū)間，將轉(zhuǎn)子位于所述優(yōu)選區(qū)間時對應(yīng)的徑向位移傳感器的X向輸出信號電壓幅值范圍、Y向輸出信號電壓幅值范圍和轉(zhuǎn)子的起浮控制參數(shù)存儲于所述控制器(2)內(nèi)的存儲介質(zhì)中，所述優(yōu)選區(qū)間即為轉(zhuǎn)子的起浮位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子起浮位置選擇方法，其特征在于所述步驟I中，將所述徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓平均劃分為6個扇形區(qū)間區(qū)間①-區(qū)間⑥。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子起浮位置選擇方法，其特征在于所述步驟III中包括排除具有極限位置并使所述轉(zhuǎn)子無法起浮的區(qū)間的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子起浮位置選擇方法，其特征在于所述步驟II還包括獲取所述轉(zhuǎn)子位于所述優(yōu)選區(qū)間內(nèi)的多個位置時，所述轉(zhuǎn)子的起浮控制參數(shù)及所述轉(zhuǎn)子的起浮特性參數(shù)的步驟；所述步驟III還包括比較所述轉(zhuǎn)子位于所述優(yōu)選區(qū)間內(nèi)多個位置時，所述轉(zhuǎn)子的起浮控制參數(shù)及所述轉(zhuǎn)子的起浮特性參數(shù)，獲取所述轉(zhuǎn)子在優(yōu)選區(qū)間內(nèi)起浮特性最好的優(yōu)選位置，將轉(zhuǎn)子位于所述優(yōu)選位置時對應(yīng)的徑向位移傳感器的X向輸出信號電壓幅值和Y向輸出信號電壓幅值和轉(zhuǎn)子的起浮控制參數(shù)存儲于所述控制器(2)內(nèi)的所述存儲介質(zhì)中的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子起浮位置選擇方法，其特征在于所述步驟III中，所述優(yōu)選位置的個數(shù)為一個或者兩個。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子起浮位置選擇方法，其特征在于 所述步驟III中，所述優(yōu)選位置的個數(shù)為一個或者兩個。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子起浮位置選擇方法，其特征在于所述步驟II和所述步驟III中，所述轉(zhuǎn)子的起浮特性參數(shù)包括所述轉(zhuǎn)子起浮過程的平穩(wěn)性參數(shù)。
8.一種利用權(quán)利要求1-7任一所述選擇方法選定轉(zhuǎn)子起浮位置后的轉(zhuǎn)子起浮控制方法，其特征在于，包括如下步驟Α.控制所述轉(zhuǎn)子起浮之前，根據(jù)徑向位移傳感器的X向輸出信號電壓幅值和Y向輸出信號電壓幅值判斷所述轉(zhuǎn)子此時所在區(qū)間；B.若所述轉(zhuǎn)子位于優(yōu)選區(qū)間內(nèi)，則控制器(2)直接調(diào)用其存儲介質(zhì)中內(nèi)置的優(yōu)選起浮控制參數(shù)，控制所述轉(zhuǎn)子起??；若所述轉(zhuǎn)子沒有位于所述優(yōu)選區(qū)間內(nèi)，則所述控制器(2)控制電機(jī)驅(qū)動所述轉(zhuǎn)子移動至所述優(yōu)選區(qū)間后，所述控制器(2)再調(diào)用所述優(yōu)選起浮控制參數(shù)，控制所述轉(zhuǎn)子起浮。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的轉(zhuǎn)子起浮控制方法，其特征在于所述步驟B中，還包括控制所述電機(jī)驅(qū)動所述轉(zhuǎn)子移動至所述優(yōu)選區(qū)間內(nèi)的優(yōu)選位置的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開一種磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子起浮位置的選擇方法及轉(zhuǎn)子起浮控制方法，以徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心為原點建立直角坐標(biāo)系，將徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓平均劃分為n個扇形區(qū)間；通過懸浮試驗獲得轉(zhuǎn)子位于每個區(qū)間時，轉(zhuǎn)子的起浮控制參數(shù)及起浮特性參數(shù)。從n個區(qū)間中挑選出一或兩個起浮特性最好的區(qū)間作為轉(zhuǎn)子起浮優(yōu)選區(qū)間，將優(yōu)選區(qū)間對應(yīng)的徑向位移傳感器的X向輸出信號電壓幅值范圍和Y向輸出信號電壓幅值范圍以及起浮控制參數(shù)記錄在控制器內(nèi)的存儲介質(zhì)中。當(dāng)磁懸浮分子泵開始工作時，磁懸浮分子泵控制器控制電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)子到達(dá)優(yōu)選區(qū)間，然后調(diào)用控制器內(nèi)存儲的起浮控制參數(shù)控制轉(zhuǎn)子起浮，即可實現(xiàn)轉(zhuǎn)子快速、穩(wěn)定起浮。
文檔編號F04D27/00GK102606505SQ20121008941
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月29日
發(fā)明者張剴, 張小章, 李奇志, 武涵, 鄒蒙 申請人:北京中科科儀股份有限公司, 清華大學(xué)