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专利号: 2018115399116
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种单自由度磁液双悬浮轴承双闭环控制系统,其特征在于,包括差动式位移检测模块、位置控制模块、差动式电流检测模块、电流控制模块以及功率放大模块;所述差动式位移检测模块用于检测磁液双悬浮轴承的转子的偏移量,并将所述所述偏移量转换为模拟量电压输出至所述位置控制模块;所述位置控制模块用于比较所述模拟量电压以及参考电压,并根据电压差值输出控制电流;所述差动式电流检测模块用于检测磁液双悬浮轴承的线圈电流;所述电流控制模块与所述位置控制模块以及所述差动式电流检测模块连接,用于根据所述控制电流以及所述线圈电流,输出驱动电流;所述功率放大模块分别与所述电流控制模块以及所述磁液双悬浮轴承连接,用于调整所述驱动电流,并通过调整好后的驱动电流驱动所述磁液双悬浮轴承的电磁线圈;所述功率放大模块包括脉宽调制器、上驱动电路、下驱动电路以及非门;所述脉宽调制器与所述上驱动电路连接,所述非门的一端与所述脉宽调制器连接,另一端与所述下驱动电路连接;所述上驱动电路用于驱动所述磁液双悬浮轴承的上电磁线圈,所述下驱动电路用于驱动磁液双悬浮轴承的下电磁线圈;

所述差动式电流检测模块、所述电流控制模块以及功率放大模块依次闭合连接,构成电流内环;所述差动式位移检测模块、所述位置控制模块以及所述电流内环依次闭合连接,构成电流外环;

单自由度磁液双悬浮轴承包括转子和定子,所述的转子位于定子内孔,所述的定子设有4个径向磁极,每2个NS磁极布置在同一安装平面内相隔45度成对配合使用,成对磁极布置在同一安装平面上且相互间隔180度,并在每个磁极上加工有通孔,且每对磁极共用一个进油孔,同时每个磁极底部还开设有油腔。

2.根据权利要求1所述的单自由度磁液双悬浮轴承双闭环控制系统,其特征在于,所述磁液双悬浮轴承的转子与轴承之间的间隙为15-30μm。

3.一种单自由度磁液双悬浮轴承双闭环控制方法,所述方法应用权利要求1所述的控制系统,其特征在于,所述方法包括:检测磁液双悬浮轴承的转子的偏移量;

将所述所述偏移量转换为模拟量电压;

比较所述模拟量电压以及参考电压,得到电压差值;

根据电压差值输出控制电流;

检测磁液双悬浮轴承的线圈电流;

根据所述控制电流以及所述线圈电流,输出驱动电流;

通过驱动电流驱动所述磁液双悬浮轴承的电磁线圈。

4.根据权利要求3所述的单自由度磁液双悬浮轴承双闭环控制方法,其特征在于,还包括对所述驱动电流进行调整。