一种磁悬浮轴承供电系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种磁悬浮轴承供电系统及其控制方法，该系统包括：整流滤波电路(1)，对交流输入电源进行整流滤波处理，得到第一直流母线电压后分为两路，其中一路第一直流母线电压为所述磁悬浮轴承所属电机(6)的电机控制器(5)供电；取电电路(9)，自另一路第一直流母线电压处取电，得到第二直流母线电压；第二直流母线电压，在所述DC‑DC电源(2)允许的输入电压范围内；DC‑DC电源(2)，将所述第二直流母线电压转换为第三直流母线电压，并供电至所述磁悬浮轴承(3)的轴承控制器(4)。本发明专利技术的方案，可以克服现有技术中供电稳定性差、结构复杂和可靠性差等缺陷，实现供电稳定性好、结构简单和可靠性好的有益效果。 1

【技术实现步骤摘要】
一种磁悬浮轴承供电系统及其控制方法
本专利技术属于电机
，具体涉及一种磁悬浮轴承供电系统及其控制方法。
技术介绍
磁悬浮轴承(MagneticBearing)，是利用磁力作用将转子悬浮于空中，使转子与定子之间没有机械接触。在磁悬浮轴承系统的电源设计中，需要解决的一个最关键的可靠性问题是，如何在电机高速运行时突然断电的情况下仍能保持轴的悬浮直到轴停止旋转。在一种磁悬浮轴承的电动机电源控制系统中，轴承控制器的低压电源由DC-DC电源提供，而轴承控制器中逆变模块的电源则直接由主电源的直流母线电压提供。因为此直流母线电压同时给电机供电，在电机运行过程中，由于负载的变化，直流母线电压会有波动，会直接影响磁悬浮轴承的控制效果。现有技术中，存在供电稳定性差、结构复杂和可靠性差等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述缺陷，提供一种磁悬浮轴承供电系统及其控制方法，以解决现有技术中轴承控制器中逆变模块的电源则直接由主电源的直流母线电压提供导致供电稳定性差的问题，达到提升供电稳定性的效果。本专利技术提供一种磁悬浮轴承供电系统，包括：整流滤波电路、取电电路和DC-DC电源；其中，所述整流滤波电路，用于对交流输入电源进行整流滤波处理，得到第一直流母线电压后分为两路，其中一路所述第一直流母线电压为所述磁悬浮轴承所属电机的电机控制器供电；所述取电电路，用于自另一路所述第一直流母线电压处取电，得到第二直流母线电压；所述第二直流母线电压，在所述DC-DC电源允许的输入电压范围内；所述DC-DC电源，用于将所述第二直流母线电压转换为第三直流母线电压，并供电至所述磁悬浮轴承的轴承控制器。可选地，所述取电电路，包括：控制开关和分压电阻；其中，所述控制开关和所述分压电阻并联设置，用于：当所述交流输入电源未断电、且所述第一直流母线电压在设定电压范围内时，使所述控制开关处于接通状态，以通过所述控制开关所在支路自所述第一直流母线电压处提取所述第二直流母线电压；或者，当所述交流输入电源未断电、但所述第一直流母线电压高于所述设定电压范围的上限时，使所述控制开关处于断开状态，以通过所述分压电阻所在支路自所述第一直流母线电压处提取所述第二直流母线电压；或者，当所述交流输入电源断电时，使所述控制开关处于接通状态，以通过所述控制开关所在支路将所述电机发的电提取至所述DC-DC电源。可选地，所述分压电阻的阻值，为所述设定电压范围的上限与所述输入电压范围的上限的差值，再除以所述DC-DC电源的设定输入电流的结果。可选地，其中，所述控制开关，包括：电磁阀、电动阀、机械开关、功率开关管中的至少之一；和/或，所述分压电阻，包括：滑动变阻器。可选地，其中，所述电机发的电，用于维持所述磁悬浮轴承继续运行直至所述电机停止运转；和/或，所述电机控制器，还用于对所述电机发的电进行升压处理，并反馈至所述第一直流母线电压处。可选地，还包括：开关控制电路；所述开关控制电路，用于控制所述控制开关的接通或断开，以使所述控制开关处于接通状态或断开状态。可选地，还包括：电压检测电路；所述电压检测电路，用于检测所述第一直流母线电压的大小是否符合所述设定电压范围。与上述系统相匹配，本专利技术另一方面提供一种磁悬浮轴承供电系统的控制方法，包括：通过所述整流滤波电路，对交流输入电源进行整流滤波处理，得到第一直流母线电压后分为两路，其中一路所述第一直流母线电压为所述磁悬浮轴承所属电机的电机控制器供电；通过所述取电电路，自另一路所述第一直流母线电压处取电，得到第二直流母线电压；所述第二直流母线电压，在所述DC-DC电源允许的输入电压范围内；通过所述DC-DC电源，将所述第二直流母线电压转换为第三直流母线电压，并供电至所述磁悬浮轴承的轴承控制器。可选地，当所述取电电路包括：控制开关和分压电阻时，通过所述取电电路自另一路所述第一直流母线电压处取电，包括：当所述交流输入电源未断电、且所述第一直流母线电压在设定电压范围内时，使所述控制开关处于接通状态，以通过所述控制开关所在支路自所述第一直流母线电压处提取所述第二直流母线电压；或者，当所述交流输入电源未断电、但所述第一直流母线电压高于所述设定电压范围的上限时，使所述控制开关处于断开状态，以通过所述分压电阻所在支路自所述第一直流母线电压处提取所述第二直流母线电压；或者，当所述交流输入电源断电时，使所述控制开关处于接通状态，以通过所述控制开关所在支路将所述电机发的电提取至所述DC-DC电源。可选地，通过所述控制开关所在支路将所述电机发的电提取至所述DC-DC电源，包括：通过所述电机发的电，维持所述磁悬浮轴承继续运行直至所述电机停止运转；和/或，通过所述电机控制器，对所述电机发的电进行升压处理，并反馈至所述第一直流母线电压处。可选地，还包括：当所述磁悬浮轴承供电系统还包括开关控制电路时，通过所述开关控制电路，控制所述控制开关的接通或断开，以使所述控制开关处于接通状态或断开状态；和/或，当所述磁悬浮轴承供电系统还包括电压检测电路时，通过所述电压检测电路，检测所述第一直流母线电压的大小是否符合所述设定电压范围。本专利技术的方案，通过使磁悬浮轴承控制器全部由DC-DC电源供电，DC-DC电源通过一个由分压电阻和开关组成的并联电路从直流母线电压取电，保证了DC-DC电源不会因为直流母线电压升高而损坏，拓宽了DC-DC电源的工作范围；解决了直流母线电压波动影响磁悬浮轴承控制稳定性的问题，提升了供电稳定性。进一步，本专利技术的方案，通过使磁悬浮轴承控制器全部由DC-DC电源供电，还解决了因直流母线电压超出了DC-DC电源允许输入的最大值而损坏DC-DC电源以及损坏整个磁悬浮轴承系统的问题，提升了供电可靠性。进一步，本专利技术的方案，通过使磁悬浮轴承控制器全部由DC-DC电源供电，结构简单，降低了轴承控制器功率器件选型难度和成本；解决了直流母线电压较高，轴承控制器功率器件选型难、成本高、控制难的问题。进一步，本专利技术的方案，通过电压检测电路用于检测直流母线电压的大小，并将这个值反馈给开关控制电路，开关控制电路根据这个值来控制开关的通和断，提升了供电稳定性和可靠性，提高了磁悬浮轴承系统的可靠性，避免了因交流输入电源异常断电导致整个系统损坏的问题；提高了磁悬浮轴承系统运行的稳定性；还解决了在交流输入电源异常断电时不能保持轴悬浮的问题。由此，本专利技术的方案，通过开关和分压电阻构成的并联电路，直接自直流母线电压处取电，使得磁悬浮轴承控制器全部由DC-DC电源供电，解决现有技术中轴承控制器中逆变模块的电源则直接由主电源的直流母线电压提供导致供电稳定性差的问题，从而，克服现有技术中供电稳定性差、结构复杂和可靠性差的缺陷，实现供电稳定性好、结构简单和可靠性好的有益效果。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本专利技术的磁悬浮轴承供电系统的一实施例的结构示意图；图2为本专利技术的磁悬浮轴承供电系统的一实施例的电路原理示意图；图3为本专利技术的磁悬浮轴承供电系统的一实施例的异常断电时能量流动路径示意图。结合附图，本专利技术实施例中附图标记如下：1-整流滤波电路；2-DC-DC电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁悬浮轴承供电系统，其特征在于，包括：整流滤波电路(1)、取电电路(9)和DC‑

【技术特征摘要】
1.一种磁悬浮轴承供电系统，其特征在于，包括：整流滤波电路(1)、取电电路(9)和DC-DC电源(2)；其中，所述整流滤波电路(1)，用于对交流输入电源进行整流滤波处理，得到第一直流母线电压后分为两路，其中一路所述第一直流母线电压为所述磁悬浮轴承所属电机(6)的电机控制器(5)供电；所述取电电路(9)，用于自另一路所述第一直流母线电压处取电，得到第二直流母线电压；所述第二直流母线电压，在所述DC-DC电源(2)允许的输入电压范围内；所述DC-DC电源(2)，用于将所述第二直流母线电压转换为第三直流母线电压，并供电至所述磁悬浮轴承(3)的轴承控制器(4)。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述取电电路(9)，包括：控制开关和分压电阻；其中，所述控制开关和所述分压电阻并联设置，用于：当所述交流输入电源未断电、且所述第一直流母线电压在设定电压范围内时，使所述控制开关处于接通状态，以通过所述控制开关所在支路自所述第一直流母线电压处提取所述第二直流母线电压；或者，当所述交流输入电源未断电、但所述第一直流母线电压高于所述设定电压范围的上限时，使所述控制开关处于断开状态，以通过所述分压电阻所在支路自所述第一直流母线电压处提取所述第二直流母线电压；或者，当所述交流输入电源断电时，使所述控制开关处于接通状态，以通过所述控制开关所在支路将所述电机(6)发的电提取至所述DC-DC电源(2)。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述分压电阻的阻值，为所述设定电压范围的上限与所述输入电压范围的上限的差值，再除以所述DC-DC电源(2)的设定输入电流的结果。4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，其中，所述控制开关，包括：电磁阀、电动阀、机械开关、功率开关管中的至少之一；和/或，所述分压电阻，包括：滑动变阻器。5.根据权利要求2-4之一所述的系统，其特征在于，其中，所述电机(6)发的电，用于维持所述磁悬浮轴承(3)继续运行直至所述电机(6)停止运转；和/或，所述电机控制器(5)，还用于对所述电机(6)发的电进行升压处理，并反馈至所述第一直流母线电压处。6.根据权利要求2-5之一所述的系统，其特征在于，还包括：开关控制电路(8)；所述开关控制电路(8)，用于控制所述控制开关的接通或断开，以使所述控制开关处于接通状态或断开状态。7.根据权利要求1-6之一所述的系...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭伟林，贺永玲，王凡，胡叨福，
申请(专利权)人：珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44