[发明专利]磁浮轴承系统及其控制电路

说明书

技术领域

本发明是为一种磁浮轴承系统及其控制电路，特别是一种关于控制轴向浮高的磁浮轴承系统及其控制电路。

背景技术

磁浮轴承是为以非接触方式支撑泵浦的旋转轴的轴承，例如是使用于涡轮分子泵浦等。其中磁浮轴承具有高旋转速度运转、无所谓轴承磨耗以及不需要润滑油而不用维修等特征。而磁浮轴承可将旋转轴可动地控制于X轴、Y轴、Z轴或径向轴的轴向浮高。

然而，电缆线存在着静电容量，其中静电容量会随着电缆线的长度而有所变化。例如15米的电缆线的静电容量会大于5米的电缆线的静电容量，或是15米的电缆线的静电容量会小于30米的电缆线的静电容量。其中，现有的磁浮轴承是以固定长度的一电缆线来调整感测电路，例如以15米的电缆线为基准。换句话说，现有的磁浮轴承只能补偿固定长度的电缆线的线路电阻值。

举例来说，在厂内以长度15米的电缆线进行调整补偿后，但如果实际需用5米或30米的电缆线时，现有的磁浮轴承仍以15米的电缆线进行调整补偿，借此影响实际轴向浮高。例如实测轴向浮高会具有正/负2～3条之间的轴向浮高差异。因此，现有的磁浮轴承将造成无法正确检出被浮上体的浮上位置，而根据上述计算出错误的浮上位置，影响控制被浮上体的浮上位置。

另外，现有的磁浮轴承是以调整可变电阻的方式以进行补偿，其中可变电阻的阻值可能因制造或产品寿命而有所差异，进而影响轴向浮高或是摔机的情况。

发明内容

本发明在于提供一种磁浮轴承系统及其控制电路，在磁浮轴承每次开机时，是先以直流电源模块提供直流电压给磁浮轴承及感测线路电阻值，并根据感测结果做为控制磁浮轴承的依据，借此达到精准地控制轴向主动磁浮轴承的轴向浮高的目的。

本发明实施例提出一种磁浮轴承控制电路，适用于控制一磁浮轴承的一轴向主动磁浮轴承的一轴向浮高，磁浮轴承控制电路包括：一切换模块、一直流电源模块、一交流电源模块、一第一感测单元、一第二感测单元、一感测模块及一处理模块。直流电源模块耦接切换模块。交流电源模块耦接切换模块。第一感测单元耦接切换模块及一连接磁浮轴承的电缆线。第二感测单元耦接电缆线，且第二感测单元设置于磁浮轴承内。感测模块耦接交流电源模块及第一感测单元。处理模块耦接感测模块。其中，在磁浮轴承启动时，切换模块与直流电源模块之间处于导通状态，直流电源模块输出一直流电压，并提供给第一感测单元、电缆线及第二感测单元，而使感测模块检测出电缆线及第二感测单元的一线路电阻值，并提供给处理模块，而处理模块判断出线路电阻值符合于一默认范围，处理模块控制切换模块切换，以使切换模块与交流电源模块之间处于导通状态。

进一步地，该处理模块根据该电缆线及该第二感测单元的直流电压压降，以检测出该线路电阻值，该处理模块根据该线路电阻值以计算出一主动轴向补偿量，该主动轴向补偿量是指示因损失在该电缆线的信号补偿量。

进一步地，在该处理模块判断出该线路电阻值超出该默认范围，且小于一默认值时，则该处理模块将输出一第一异常信号，而该第一异常信号为指示该磁浮轴承与一控制器之间接触不良的信号，或是指示该电缆线的长度不符合规范长度的信号。

进一步地，在该处理模块判断出该线路电阻值超出该默认值时，该处理模块将输出一第二异常信号，而该第二异常信号为指示该磁浮轴承与该控制器之间处于开路状态的信号，或是指示该控制器处于无法输出功率状态的信号。

进一步地，该切换模块具有一第一端、一第二端及一第三端，该第一端耦接该直流电源模块，该第二端耦接该交流电源模块，该第三端耦接该第一感测单元，而该处理模块判断出该线路电阻值不符合于该默认范围，该处理模块停止控制该切换模块切换，以维持使该切换模块与该直流电源模块之间处于导通状态。

进一步地，该直流电源模块包括一直流电源及一第一放大器，该直流电源耦接该第一放大器的第一输入端，该第一放大器的输出端耦接该切换模块的该第一端及该第一放大器的第二输入端，该交流电源模块包括一交流电源、一第二放大器及一分压电阻，该交流电源耦接该第二放大器的第一输入端，该第二放大器的输出端耦接该切换模块的该第二端、该分压电阻及该第二放大器的第二输入端。

进一步地，该分压电阻具有一第一接点、一第二接点及一第三接点，该第一接点耦接该切换模块的该第二端及该第二放大器的输出端，该第二接点耦接该感测模块，该第三接点耦接一接地端。