驱动装置、控制方法、离心压缩机及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种驱动装置、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。本发明专利技术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。时振幅过大的技术问题。时振幅过大的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
驱动装置、控制方法、离心压缩机及存储介质


[0001]本专利技术涉及减振
，具体涉及一种驱动装置、控制方法、离心压缩机及存储介质。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。

技术实现思路

[0004]本专利技术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。
[0005]为实现上述目的，本专利技术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
°
]。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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
°
]。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]本专利技术技术方案中，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。
[0017]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
[0018]为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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。
[0019]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为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳宝，张鹏飞，杨斌，李田，周裕凡，
申请(专利权)人：美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：