[发明专利]磁悬浮轴承的轴向位置检测方法、装置、机组及存储介质

权利要求书

1.一种磁悬浮轴承的轴向位置检测方法，其特征在于，所述磁悬浮轴承，包括：转轴、轴向轴承和径向轴承；所述磁悬浮轴承的轴承线圈，包括：所述轴向轴承的轴向轴承线圈，以及所述径向轴承的径向轴承线圈；所述磁悬浮轴承的轴向位置检测方法，包括：

在接收到所述轴向轴承的轴向参考位置的检测指令的情况下，获取所述转轴的径向位置；

根据所述转轴的径向位置，向所述径向轴承线圈通入电流控制所述转轴在径向上的位移为0；

向所述轴向轴承线圈通入电流，控制所述转轴在轴向上前后移动到最大移动范围，得到所述转轴在轴向上的轴向变化范围；

确定所述轴向变化范围的中心点，将所述轴向变化范围的中心点确定为所述轴向轴承的轴向参考位置，以实现对所述磁悬浮轴承的轴向位置的检测。

2.根据权利要求1所述的磁悬浮轴承的轴向位置检测方法，其特征在于，根据所述转轴的径向位置，向所述径向轴承线圈通入电流控制所述转轴在径向上的位移为0，包括：

确定径向电流；

向所述径向轴承通入所述径向电流，以使所述径向轴承线圈产生电磁力，该电磁力至少能够抵消所述转轴的部分重力。

3.根据权利要求2所述的磁悬浮轴承的轴向位置检测方法，其特征在于，确定径向电流，包括：

根据以下公式，计算所述径向电流：

其中，μ₀为真空磁导率，A为所述径向轴承的磁极面积，N为绕组匝数，I为径向轴承线圈中的电流即径向电流，x为等效竖直方向上的距离，k为小于1的计算系数，m为轴的质量，g为重力加速度。

4.根据权利要求2所述的磁悬浮轴承的轴向位置检测方法，其特征在于，向所述径向轴承通入所述径向电流，包括：

根据所述径向电流，确定所述径向轴承线圈的充电时间；

根据所述充电时间与设定的PWM周期的比值，确定有效占空比，并按所述有效占空比向所述径向轴承线圈输出电流。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的磁悬浮轴承的轴向位置检测方法，其特征在于，向所述轴向轴承线圈通入电流，控制所述转轴在轴向上前后移动到最大移动范围，包括：

按先由小变大、再由大变小的电流变化方式，向所述轴向轴承线圈通入电流，以控制所述转轴在轴向上前后移动到最大移动范围。

6.根据权利要求5所述的磁悬浮轴承的轴向位置检测方法，其特征在于，按先由小变大、再由大变小的电流变化方式，向所述轴向轴承线圈通入电流，包括：

按类似正弦曲线变化的方式，使通入所述轴向轴承线圈的电流先由小变大、再由大变小。

7.一种磁悬浮轴承的轴向位置检测装置，其特征在于，所述磁悬浮轴承，包括：转轴、轴向轴承和径向轴承；所述磁悬浮轴承的轴承线圈，包括：所述轴向轴承的轴向轴承线圈，以及所述径向轴承的径向轴承线圈；所述磁悬浮轴承的轴向位置检测装置，包括：

获取单元，被配置为在接收到所述轴向轴承的轴向参考位置的检测指令的情况下，获取所述转轴的径向位置；

控制单元，被配置为根据所述转轴的径向位置，向所述径向轴承线圈通入电流控制所述转轴在径向上的位移为0；

所述控制单元，还被配置为向所述轴向轴承线圈通入电流，控制所述转轴在轴向上前后移动到最大移动范围，得到所述转轴在轴向上的轴向变化范围；

所述控制单元，还被配置为确定所述轴向变化范围的中心点，将所述轴向变化范围的中心点确定为所述轴向轴承的轴向参考位置，以实现对所述磁悬浮轴承的轴向位置的检测。

8.根据权利要求7所述的磁悬浮轴承的轴向位置检测装置，其特征在于，所述控制单元，根据所述转轴的径向位置，向所述径向轴承线圈通入电流控制所述转轴在径向上的位移为0，包括：

确定径向电流；

向所述径向轴承通入所述径向电流，以使所述径向轴承线圈产生电磁力，该电磁力至少能够抵消所述转轴的部分重力。