一种磁悬浮离心机及其控制方法、装置和存储介质与流程

专利2023-07-22  86



1.本发明属于磁悬浮技术领域,具体涉及一种磁悬浮离心机的控制方法、装置、磁悬浮离心机和存储介质,尤其涉及一种磁悬浮离心机(如磁悬浮制冷离心机)中磁悬浮电机的快速重启方法、装置、磁悬浮离心机和存储介质。


背景技术:

2.磁悬浮电机具有无油、无摩擦等特点,可高速高效运行,被广泛应用于制冷离心机(即制冷离心式压缩机)上。制冷离心机中载荷随机多变、气流冲击强,冲击严重时易引发磁轴承保护停机,但对于一些特殊应用场合,如数据机房、全天候的工厂,要求机组(即制冷离心机所在机组)能不间断制冷,此时就需要机组(即制冷离心机所在机组)在发生保护后能快速重新启动,相关方案中的方法是待机组(即制冷离心机所在机组)停机完全后再从零速开始重启,重启时间较长,无法满足机组(即制冷离心机所在机组)的不间断运行要求。
3.上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于,提供一种磁悬浮离心机的控制方法、装置、磁悬浮离心机和存储介质,以解决磁悬浮离心机(如磁悬浮制冷离心机)在发生保护而使磁悬浮电机停机后,磁悬浮电机要从零速开始重启而使重启时间较长,无法满足磁悬浮离心机(如磁悬浮制冷离心机)的不间断运行要求的问题,达到通过使磁悬浮离心机(如磁悬浮制冷离心机)在发生保护而使磁悬浮电机停机后,使磁悬浮电机自故障恢复时辨识的转速开始重启,从而减少磁悬浮电机的重启时间,能够满足磁悬浮离心机(如磁悬浮制冷离心机)的不间断运行要求的效果。
5.本发明提供一种磁悬浮离心机的控制方法中,所述磁悬浮离心机,具有磁悬浮电机、轴承控制器和变频器;所述变频器的外环具有转速环和电压环,所述变频器的外环能够控制所述转速环和所述电压环切换地工作,在所述转速环工作时所述变频器的外环的工作模式为矢量电动控制模式,在所述电压环工作时所述变频器的外环的工作模式为全开关矢量制动控制模式;所述磁悬浮离心机的控制方法,包括:在所述磁悬浮电机启动后正常运行的情况下,控制所述变频器的外环的工作模式为所述矢量电动控制模式;并在所述矢量电动控制模式下,使所述转速环的转速参考值为设定转速值;确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号;所述磁轴承故障信号,是所述磁悬浮电机的磁轴承冲击故障的发生信号;若接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号,则控制所述变频器的外环的工作模式由所述矢量电动控制模式切换至所述全开关矢量制动控制模式;并在所述磁悬浮电机在所述全开关矢量制动控制模式下的制动过程中对所述磁悬浮电机的转速进行辨识,得到转速辨识值;在控制所述变频器的外环工作于所述全开关矢量制动控制模式之后,确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号;所述磁轴承故障恢复
信号,是所述磁悬浮电机的磁轴承冲击故障的恢复信号;若接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号,则控制所述变频器的外环的工作模式由所述全开关矢量制动控制模式切换至所述矢量电动控制模式;并在所述矢量电动控制模式下,使所述转速环的转速参考值在所述转速辨识值的基础上逐渐调节至所述设定转速值,以实现所述磁悬浮电机的重启。
6.在一些实施方式中,还包括以下至少之一:在确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号之后,若未接收到所述磁轴承故障信号,则继续控制所述变频器的外环工作于所述矢量电动控制模式;和/或,在确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号之后,若未接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号,则继续控制所述变频器的外环的工作模式为所述全开关矢量制动控制模式;并在所述磁悬浮电机在所述全开关矢量制动控制模式下的制动过程中,继续对所述磁悬浮电机的转速进行辨识,得到转速辨识值;其中,在所述磁悬浮电机在所述全开关矢量制动控制模式下的制动过程中,控制所述变频器的母线电压升压至设定电压值。
7.在一些实施方式中,所述变频器的外环,还具有模式切换单元;所述模式切换单元,能够在所述矢量电动控制模式下,使所述变频器的外环的工作模式标志为第一设定标志;在所述全开关矢量制动控制模式下,使所述变频器的外环的工作模式标志为第二设定标志。
8.在一些实施方式中,其中,确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号,包括:确定所述变频器的外环的工作模式标志是否由第一设定标志变为第二设定标志;若所述变频器的外环的工作模式标志已由第一设定标志变为第二设定标志,则确定已接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号;若所述变频器的外环的工作模式标志仍为第一设定标志,则确定未接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号;和/或,确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号,包括:确定所述变频器的外环的工作模式标志是否由第二设定标志变为第一设定标志;若所述变频器的外环的工作模式标志已由第二设定标志变为第一设定标志,则确定已接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号;若所述变频器的外环的工作模式标志仍为第二设定标志,则确定未接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号。
9.与上述方法相匹配,本发明另一方面提供一种磁悬浮离心机的控制装置中,所述磁悬浮离心机,具有磁悬浮电机、轴承控制器和变频器;所述变频器的外环具有转速环和电压环,所述变频器的外环能够控制所述转速环和所述电压环切换地工作,在所述转速环工作时所述变频器的外环的工作模式为矢量电动控制模式,在所述电压环工作时所述变频器的外环的工作模式为全开关矢量制动控制模式;所述磁悬浮离心机的控制装置,包括:控制单元,被配置为在所述磁悬浮电机启动后正常运行的情况下,控制所述变频器的外环的工作模式为所述矢量电动控制模式;并在所述矢量电动控制模式下,使所述转速环的转速参考值为设定转速值;所述控制单元,还被配置为确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号;所述磁轴承故障信号,是所述磁悬浮电机的磁轴承冲击故障的发生信号;所述控制单元,还被配置为若接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号,则控制所述变频器的外环的工作模式由所述矢量电动控制模式切换至所述全开关矢量制动控制模式;并在所述磁悬浮电机在所述全开关矢量制动控制模式下的制动过程中对所述磁悬浮电
机的转速进行辨识,得到转速辨识值;所述控制单元,还被配置为在控制所述变频器的外环工作于所述全开关矢量制动控制模式之后,确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号;所述磁轴承故障恢复信号,是所述磁悬浮电机的磁轴承冲击故障的恢复信号;所述控制单元,还被配置为若接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号,则控制所述变频器的外环的工作模式由所述全开关矢量制动控制模式切换至所述矢量电动控制模式;并在所述矢量电动控制模式下,使所述转速环的转速参考值在所述转速辨识值的基础上逐渐调节至所述设定转速值,以实现所述磁悬浮电机的重启。
10.在一些实施方式中,还包括以下至少之一:所述控制单元,还被配置为在确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号之后,若未接收到所述磁轴承故障信号,则继续控制所述变频器的外环工作于所述矢量电动控制模式;和/或,所述控制单元,还被配置为在确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号之后,若未接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号,则继续控制所述变频器的外环的工作模式为所述全开关矢量制动控制模式;并在所述磁悬浮电机在所述全开关矢量制动控制模式下的制动过程中,继续对所述磁悬浮电机的转速进行辨识,得到转速辨识值;其中,在所述磁悬浮电机在所述全开关矢量制动控制模式下的制动过程中,控制所述变频器的母线电压升压至设定电压值。
11.在一些实施方式中,所述变频器的外环,还具有模式切换单元;所述模式切换单元,能够在所述矢量电动控制模式下,使所述变频器的外环的工作模式标志为第一设定标志;在所述全开关矢量制动控制模式下,使所述变频器的外环的工作模式标志为第二设定标志。
12.在一些实施方式中,其中,所述控制单元,确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号,包括:确定所述变频器的外环的工作模式标志是否由第一设定标志变为第二设定标志;若所述变频器的外环的工作模式标志已由第一设定标志变为第二设定标志,则确定已接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号;若所述变频器的外环的工作模式标志仍为第一设定标志,则确定未接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号;和/或,所述控制单元,确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号,包括:确定所述变频器的外环的工作模式标志是否由第二设定标志变为第一设定标志;若所述变频器的外环的工作模式标志已由第二设定标志变为第一设定标志,则确定已接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号;若所述变频器的外环的工作模式标志仍为第二设定标志,则确定未接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号。
13.与上述装置相匹配,本发明再一方面提供一种磁悬浮离心机,包括:以上所述的磁悬浮离心机的控制装置。
14.与上述方法相匹配,本发明再一方面提供一种存储介质,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行以上所述的磁悬浮离心机的控制方法。
15.由此,本发明的方案,通过使变频器在接收到磁悬浮离心机冲击故障信号的情况下,对磁悬浮电机进行全开关矢量调制制动控制,增加磁轴承系统的阻尼,并实时辨识磁悬浮电机的转速;之后,使变频器在在接收到磁悬浮离心机冲击故障的故障恢复信号的情况下,在对磁悬浮电机进行重启的启动时刻磁悬浮电机是有转速的(即非零的转速),磁悬浮
电机的目标转速在磁悬浮离心机冲击故障恢复时辨识得到的转速基础上变化,实现磁悬浮电机带速快速重启,从而,通过使磁悬浮离心机(如磁悬浮制冷离心机)在发生保护而使磁悬浮电机停机后,使磁悬浮电机自故障恢复时辨识的转速开始重启,从而减少磁悬浮电机的重启时间,能够满足磁悬浮离心机(如磁悬浮制冷离心机)的不间断运行要求。
16.本发明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,或者通过实施本发明而了解。
17.下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
18.图1为本发明的磁悬浮离心机的控制方法的一实施例的流程示意图;
19.图2为本发明的方法中确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号的一实施例的流程示意图;
20.图3为本发明的方法中确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号的一实施例的流程示意图;
21.图4为磁悬浮电机控制系统的一实施例的结构示意图;
22.图5为变频器工作模式的一实施例的切换流程示意图;
23.图6为磁悬浮制冷离心机中磁悬浮电机的快速重启装置的一实施例的控制框图;
24.图7为磁悬浮制冷离心机中磁悬浮电机的快速重启方法的一实施例的流程示意图。
具体实施方式
25.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
26.根据本发明的实施例,提供了一种磁悬浮离心机的控制方法,如图1所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。所述磁悬浮离心机,具有磁悬浮电机、轴承控制器和变频器。当然,所述磁悬浮离心机还具有逆变器,所述轴承控制器能够与所述变频器通信,所述逆变器设置在所述变频器与所述磁悬浮电机之间。所述变频器的外环具有转速环和电压环,所述变频器的外环能够控制所述转速环和所述电压环切换地工作,在所述转速环工作时所述变频器的外环的工作模式为矢量电动控制模式,在所述电压环工作时所述变频器的外环的工作模式为全开关矢量制动控制模式,其中,转速环为转速外环、电压环为母线电压外环。
27.图4为磁悬浮电机控制系统的一实施例的结构示意图。磁悬浮电机控制系统中,包括磁轴承控制器及变频器,磁轴承控制器负责磁轴承的控制,使磁悬浮电机的转轴稳定悬浮在参考位置。变频器负责磁悬浮电机的驱动,转轴悬浮稳定后,使磁悬浮电机按设定转速旋转。磁轴承控制器与变频器之间通过通讯方式传递关键信号,该关键信号包括磁轴承冲击故障的故障发生信号及故障恢复信号。
28.在一些实施方式中,所述变频器的外环,还具有模式切换单元。具体地,所述变频
器的外环控制部分具有外环控制单元和模式切换单元,所述外环控制单元具有转速外环控制单元和母线电压外环控制单元。也就是说,所述变频器具有外环控制单元、模式切换单元和内环控制单元,所述模式切换单元设置在所述外环控制单元与所述内环控制单元之间,所述外环控制单元为转速环和电压环,所述内环控制单元为电流环。
29.所述模式切换单元,能够在所述矢量电动控制模式下,使所述变频器的外环的工作模式标志为第一设定标志。在所述全开关矢量制动控制模式下,使所述变频器的外环的工作模式标志为第二设定标志。
30.图5为变频器工作模式的一实施例的切换流程示意图。如图5所示,如图5所示,变频器在运行过程中包含两种工作模式,磁悬浮电机刚启动时,模式标志位为0,变频器在电动矢量控制(foc)模式。当磁悬浮离心机受到强冲击发生冲击故障时,磁轴承控制器将磁轴承冲击故障信号(即磁轴承冲击故障的故障发生信号)传递给变频器,模式标志位变为1,此时变频器将进入全开关矢量制动控制模式,对磁悬浮电机进行制动控制,增加磁轴承的阻尼。磁轴承冲击过后当磁轴承恢复稳定悬浮后,磁轴承冲击故障恢复,磁轴承控制器将故障恢复信号传递给变频器,模式标志位重新变为0,此时变频器重新进入矢量电动状态,完成二次启动即重启。
31.图6为磁悬浮制冷离心机中磁悬浮电机的快速重启装置的一实施例的控制框图。如图6所示,磁悬浮制冷离心机中磁悬浮电机的快速重启装置中,主要包括:外环控制单元、模式切换单元、内环控制单元、逆变器和磁悬浮电机m。内环控制单元具有坐标变换单元、转速及转子位置估算单元及pwm调制单元。外环控制单元包括转速外环单元和母线电压外环单元。
32.在图6所示的例子中,增加了速度外环单元、模式切换单元、以及磁轴承控制器与变频器的故障通讯操作(如传递磁轴承冲击故障信号)。模式切换单元根据接收到的磁轴承冲击故障信号来确定模式标志位的值,具体赋值方式如图5所示的例子及其相关说明。
33.在本发明的方案中,所述磁悬浮离心机的控制方法,包括:步骤s110至步骤s150。
34.在步骤s110处,在所述变频器侧,在所述磁悬浮电机启动后正常运行的情况下,控制所述变频器的外环的工作模式为所述矢量电动控制模式,以使所述转速环参与到所述磁悬浮电机的运行过程中。并在所述矢量电动控制模式下,使所述转速环的转速参考值为设定转速值。
35.在步骤s120处,在所述变频器侧,在所述磁悬浮电机正常运行的过程中,确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号。所述磁轴承故障信号,是所述磁悬浮电机的磁轴承冲击故障的发生信号。
36.在一些实施方式中,步骤s120中在所述变频器侧,确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号的具体过程,参见以下示例性说明。
37.下面结合图2所示本发明的方法中确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号的一实施例流程示意图,进一步说明步骤s120中确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号的具体过程,包括:步骤s210至步骤s220。
38.步骤s210,在所述变频器侧,确定所述变频器的外环的工作模式标志是否由第一设定标志变为第二设定标志。
39.步骤s220,在所述变频器侧,若所述变频器的外环的工作模式标志已由第一设定
标志变为第二设定标志,则确定已接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号。
40.步骤s230,在所述变频器侧,若所述变频器的外环的工作模式标志仍为第一设定标志,即所述变频器的外环的工作模式标志未由第一设定标志变为第二设定标志,则确定未接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号。
41.图7为磁悬浮制冷离心机中磁悬浮电机的快速重启方法的一实施例的流程示意图。如图7所示,磁悬浮制冷离心机中磁悬浮电机的快速重启方法,包括:
42.步骤1、模式切换单元确定外环控制单元的模式标志位为0,之后执行步骤2。
43.步骤2、当模式切换单元确定模式标志位为0时,磁悬浮电机进行矢量电动控制,外环控制单元为转速外环单元,控制磁悬浮电机的转速按设定转速值旋转,之后执行步骤3。
44.其中,在转速外环单元中,外环输入为磁悬浮电机的转速参考值ω*及由转速及位置估算单元获得的实际磁悬浮电机转速估计值ω,转速外环的输出为电流矢量,电流矢量根据mtpa(即最大转矩电流比控制)或弱磁方式得出dq轴电流参考值,该dq轴电流参考值为内环控制单元的输入。
45.在步骤s130处,在所述变频器侧,若接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号,则控制所述变频器的外环的工作模式由所述矢量电动控制模式切换至所述全开关矢量制动控制模式,以使所述电压环参与到所述磁悬浮电机的制动过程中。并在所述磁悬浮电机在所述全开关矢量制动控制模式下的制动过程中对所述磁悬浮电机的转速进行辨识,得到转速辨识值。
46.在一些实施方式中,在步骤s120之后,还包括:在所述变频器侧,在所述磁悬浮电机正常运行的过程中,在确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号之后,若未接收到所述磁轴承故障信号,则继续控制所述转速环工作,即继续控制所述变频器的外环工作于所述矢量电动控制模式,以继续使所述转速环参与到所述磁悬浮电机的运行过程中。
47.在步骤s140处,在所述变频器侧,在控制所述变频器的外环工作于所述全开关矢量制动控制模式之后,确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号。所述磁轴承故障恢复信号,是所述磁悬浮电机的磁轴承冲击故障的恢复信号。
48.在一些实施方式中,步骤s140中在所述变频器侧,确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号的具体过程,参见以下示例性说明。
49.下面结合图3所示本发明的方法中确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号的一实施例流程示意图,进一步说明步骤s140中确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号的具体过程,包括:步骤s310至步骤s330。
50.步骤s310,在所述变频器侧,确定所述变频器的外环的工作模式标志是否由第二设定标志变为第一设定标志。
51.步骤s320,在所述变频器侧,若所述变频器的外环的工作模式标志已由第二设定标志变为第一设定标志,则确定已接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号。
52.步骤s330,在所述变频器侧,若所述变频器的外环的工作模式标志仍为第二设定标志,即所述变频器的外环的工作模式标志未由第二设定标志变为第一设定标志,则确定未接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号。
53.如图7所示,磁悬浮制冷离心机中磁悬浮电机的快速重启方法,还包括:
54.步骤3、判断模式标志位是否为1:若是则执行步骤4,若否则返回步骤2。
55.步骤4、当模式标志位为1时,磁悬浮电机进行全开关矢量制动控制模式,外环控制单元为母线电压外环单元,控制母线电压升压至设定电压值,外环输入为母线电压设定值u
dc
*及实际采样的母线电压值u
dc
,外环的输出与电动模式一样为电流矢量,电流矢量根据mtpa或弱磁方式得出dq轴电流参考值,该dq轴电流参考值为内环控制单元的输入,之后执行步骤5。
56.整个控制过程中不管外环控制单元为转速外环单元还是母线电压外环单元,内环控制单元、转速及位置估算单元、坐标变换单元、pwm调制单元均处在正常工作状态,因此磁悬浮电机制动过程中也能实时辨识磁悬浮电机转速及转子位置。
57.步骤5、判断模式标志位是否由1变为0:若是则执行步骤6,若否则返回步骤3。
58.步骤6、当模式标志位由1重新变为0时,磁悬浮电机开始二次启动即重启,磁悬浮电机的转速参考值ω*在此时辨识的转速(即磁悬浮电机制动过程中实时辨识得到的磁悬浮电机的转速)基础上增加或减小,已避免磁悬浮电机重启时刻电流发生突变。
59.在步骤s150处,在所述变频器侧,若接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号,则控制所述变频器的外环的工作模式由所述全开关矢量制动控制模式切换至所述矢量电动控制模式,以使所述转速环参与到所述磁悬浮电机的运行过程中。并在所述矢量电动控制模式下,使所述转速环的转速参考值在所述转速辨识值的基础上逐渐调节至所述设定转速值,以实现所述磁悬浮电机的重启。
60.本发明的方案,提出一种磁悬浮制冷离心机中磁悬浮电机的快速重启方案,在磁悬浮离心机冲击故障后,磁轴承控制器通过快速通讯方式或其它通讯方式将磁悬浮离心机冲击故障的故障发生信号传递给变频器,变频器对磁悬浮电机进行全开关矢量调制制动控制,增加磁轴承系统的阻尼,同时在磁悬浮电机制动过程中实时辨识磁悬浮电机的转速及转子位置。在磁悬浮电机的制动过程中,控制母线电压升压至设定转速值,将磁悬浮电机动能转化为电能给母线电容充电及母线负载供电。
61.其中,快速通讯方式,是一种通讯方式。相关方案中,通过软件can通讯来实现的,也可以采用其他的快速软件通讯方式,如网络通讯等,硬件干接点通讯方式也可以。
62.其它通讯方式,磁轴承控制器与变频器之间通过i/o干接点的方式,磁轴承控制器传递磁轴承冲击故障信号给变频器,同样能达到本发明的方案的控制效果。
63.进而,在本发明的方案中,在变频器对磁悬浮电机进行全开关矢量调制制动控制的情况下,在转轴恢复稳定悬浮后,磁轴承控制器通过快速通讯方式或其它通讯方式将磁悬浮离心机冲击故障的故障恢复信号传递给变频器,变频器对磁悬浮电机进行矢量电动控制,对磁悬浮电机进行重启,在对磁悬浮电机进行重启的启动时刻磁悬浮电机是有转速的(即非零的转速),磁悬浮电机的目标转速在磁悬浮离心机冲击故障恢复时辨识得到的转速基础上变化,实现磁悬浮电机带速快速重启,打破了相关方案中磁悬浮电机零速重启的控制局限,极大地减少了重启时间。
64.在一些实施方式中,在步骤s140之后,还包括:在所述变频器侧,在控制所述变频器的外环工作于所述全开关矢量制动控制模式之后,在确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号之后,若未接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号,则继续控制所述变频器的外环的工作模式为所述全开关矢量制动控制模式,以继续使
所述电压环参与到所述磁悬浮电机的制动过程中。并在所述磁悬浮电机在所述全开关矢量制动控制模式下的制动过程中,继续对所述磁悬浮电机的转速进行辨识,得到转速辨识值。
65.其中,在所述磁悬浮电机在所述全开关矢量制动控制模式下的制动过程中,控制所述变频器的母线电压升压至设定电压值。
66.本发明的方案提出的一种磁悬浮制冷离心机中磁悬浮电机的快速重启方案,在磁悬浮离心机发生冲击故障保护时,通过对磁悬浮电机进行全开关矢量调制制动控制,以增加磁轴承系统的阻尼,从而使转轴快速恢复稳定悬浮,恢复悬浮后在此时磁悬浮电机转速基础上快速重新启动,无需待磁悬浮电机完全停机后再从零速重启,极大的缩短了磁悬浮电机的重启时间,实现了磁悬浮离心机的不间断制冷。从而,解决了磁悬浮离心机在故障保护后重启时间较长的难题,实现机组(即制冷离心机所在机组)在短时故障保护后的快速重新启动,满足机组(即制冷离心机所在机组)不间断运行的应用要求。
67.这样,本发明的方案,采用全开关矢量制动、母线电压及电流双环控制方式,控制磁悬浮电机旋转重启,磁轴承冲击故障时对磁悬浮电机制动并实时估算磁悬浮电机转速及转子位置,制动时控制母线电压在设定值。故障恢复时,记录恢复时刻的转速及转子位置,在此基础上控制磁悬浮电机转速按设定转速旋转,磁悬浮电机进入电动控制状态,实现磁轴承冲击故障后快速重启极大的缩短了磁悬浮电机的重启时间,实现了磁悬浮离心机的不间断制冷。
68.采用本实施例的技术方案,通过使变频器在接收到磁悬浮离心机冲击故障信号的情况下,对磁悬浮电机进行全开关矢量调制制动控制,增加磁轴承系统的阻尼,并实时辨识磁悬浮电机的转速。之后,使变频器在在接收到磁悬浮离心机冲击故障的故障恢复信号的情况下,在对磁悬浮电机进行重启的启动时刻磁悬浮电机是有转速的(即非零的转速),磁悬浮电机的目标转速在磁悬浮离心机冲击故障恢复时辨识得到的转速基础上变化,实现磁悬浮电机带速快速重启,从而,通过使磁悬浮离心机(如磁悬浮制冷离心机)在发生保护而使磁悬浮电机停机后,使磁悬浮电机自故障恢复时辨识的转速开始重启,从而减少磁悬浮电机的重启时间,能够满足磁悬浮离心机(如磁悬浮制冷离心机)的不间断运行要求。
69.根据本发明的实施例,还提供了对应于磁悬浮离心机的控制方法的一种磁悬浮离心机的控制装置。所述磁悬浮离心机,具有磁悬浮电机、轴承控制器和变频器。当然,所述磁悬浮离心机还具有逆变器,所述轴承控制器能够与所述变频器通信,所述逆变器设置在所述变频器与所述磁悬浮电机之间。所述变频器的外环具有转速环和电压环,所述变频器的外环能够控制所述转速环和所述电压环切换地工作,在所述转速环工作时所述变频器的外环的工作模式为矢量电动控制模式,在所述电压环工作时所述变频器的外环的工作模式为全开关矢量制动控制模式,其中,转速环为转速外环、电压环为母线电压外环。
70.图4为磁悬浮电机控制系统的一实施例的结构示意图。磁悬浮电机控制系统中,包括磁轴承控制器及变频器,磁轴承控制器负责磁轴承的控制,使磁悬浮电机的转轴稳定悬浮在参考位置。变频器负责磁悬浮电机的驱动,转轴悬浮稳定后,使磁悬浮电机按设定转速旋转。磁轴承控制器与变频器之间通过通讯方式传递关键信号,该关键信号包括磁轴承冲击故障的故障发生信号及故障恢复信号。
71.在一些实施方式中,所述变频器的外环,还具有模式切换单元。具体地,所述变频器的外环控制部分具有外环控制单元和模式切换单元,所述外环控制单元具有转速外环控
制单元和母线电压外环控制单元。也就是说,所述变频器具有外环控制单元、模式切换单元和内环控制单元,所述模式切换单元设置在所述外环控制单元与所述内环控制单元之间,所述外环控制单元为转速环和电压环,所述内环控制单元为电流环。
72.所述模式切换单元,能够在所述矢量电动控制模式下,使所述变频器的外环的工作模式标志为第一设定标志。在所述全开关矢量制动控制模式下,使所述变频器的外环的工作模式标志为第二设定标志。
73.图5为变频器工作模式的一实施例的切换流程示意图。如图5所示,如图5所示,变频器在运行过程中包含两种工作模式,磁悬浮电机刚启动时,模式标志位为0,变频器在电动矢量控制(foc)模式。当磁悬浮离心机受到强冲击发生冲击故障时,磁轴承控制器将磁轴承冲击故障信号(即磁轴承冲击故障的故障发生信号)传递给变频器,模式标志位变为1,此时变频器将进入全开关矢量制动控制模式,对磁悬浮电机进行制动控制,增加磁轴承的阻尼。磁轴承冲击过后当磁轴承恢复稳定悬浮后,磁轴承冲击故障恢复,磁轴承控制器将故障恢复信号传递给变频器,模式标志位重新变为0,此时变频器重新进入矢量电动状态,完成二次启动即重启。
74.图6为磁悬浮制冷离心机中磁悬浮电机的快速重启装置的一实施例的控制框图。如图6所示,磁悬浮制冷离心机中磁悬浮电机的快速重启装置中,主要包括:外环控制单元、模式切换单元、内环控制单元、逆变器和磁悬浮电机m。内环控制单元具有坐标变换单元、转速及转子位置估算单元及pwm调制单元。外环控制单元包括转速外环单元和母线电压外环单元。
75.在图6所示的例子中,增加了速度外环单元、模式切换单元、以及磁轴承控制器与变频器的故障通讯操作(如传递磁轴承冲击故障信号)。模式切换单元根据接收到的磁轴承冲击故障信号来确定模式标志位的值,具体赋值方式如图5所示的例子及其相关说明。
76.在本发明的方案中,所述磁悬浮离心机的控制装置,包括:控制单元,如变频器控制器。
77.其中,在所述变频器侧,控制单元,被配置为在所述磁悬浮电机启动后正常运行的情况下,控制所述变频器的外环的工作模式为所述矢量电动控制模式,以使所述转速环参与到所述磁悬浮电机的运行过程中。并在所述矢量电动控制模式下,使所述转速环的转速参考值为设定转速值。该控制单元的具体功能及处理参见步骤s110。
78.在所述变频器侧,所述控制单元,还被配置为在所述磁悬浮电机正常运行的过程中,确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号。所述磁轴承故障信号,是所述磁悬浮电机的磁轴承冲击故障的发生信号。该控制单元的具体功能及处理还参见步骤s120。
79.在一些实施方式中,在所述变频器侧,所述控制单元,确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号,包括:
80.在所述变频器侧,所述控制单元,具体还被配置为确定所述变频器的外环的工作模式标志是否由第一设定标志变为第二设定标志。该控制单元的具体功能及处理还参见步骤s210。
81.在所述变频器侧,所述控制单元,具体还被配置为若所述变频器的外环的工作模式标志已由第一设定标志变为第二设定标志,则确定已接收到所述磁轴承控制器发送的磁
轴承故障信号。该控制单元的具体功能及处理还参见步骤s220。
82.在所述变频器侧,所述控制单元,具体还被配置为若所述变频器的外环的工作模式标志仍为第一设定标志,即所述变频器的外环的工作模式标志未由第一设定标志变为第二设定标志,则确定未接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号。该控制单元的具体功能及处理还参见步骤s230。
83.图7为磁悬浮制冷离心机中磁悬浮电机的快速重启方法的一实施例的流程示意图。如图7所示,磁悬浮制冷离心机中磁悬浮电机的快速重启方法,包括:
84.步骤1、模式切换单元确定外环控制单元的模式标志位为0,之后执行步骤2。
85.步骤2、当模式切换单元确定模式标志位为0时,磁悬浮电机进行矢量电动控制,外环控制单元为转速外环单元,控制磁悬浮电机的转速按设定转速值旋转,之后执行步骤3。
86.其中,在转速外环单元中,外环输入为磁悬浮电机的转速参考值ω*及由转速及位置估算单元获得的实际磁悬浮电机转速估计值ω,转速外环的输出为电流矢量,电流矢量根据mtpa(即最大转矩电流比控制)或弱磁方式得出dq轴电流参考值,该dq轴电流参考值为内环控制单元的输入。
87.在所述变频器侧,所述控制单元,还被配置为若接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号,则控制所述变频器的外环的工作模式由所述矢量电动控制模式切换至所述全开关矢量制动控制模式,以使所述电压环参与到所述磁悬浮电机的制动过程中。并在所述磁悬浮电机在所述全开关矢量制动控制模式下的制动过程中对所述磁悬浮电机的转速进行辨识,得到转速辨识值。该控制单元的具体功能及处理还参见步骤s130。
88.在一些实施方式中,还包括:在所述变频器侧,所述控制单元,还被配置为在所述磁悬浮电机正常运行的过程中,在确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号之后,若未接收到所述磁轴承故障信号,则继续控制所述转速环工作,即继续控制所述变频器的外环工作于所述矢量电动控制模式,以继续使所述转速环参与到所述磁悬浮电机的运行过程中。
89.在所述变频器侧,所述控制单元,还被配置为在控制所述变频器的外环工作于所述全开关矢量制动控制模式之后,确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号。所述磁轴承故障恢复信号,是所述磁悬浮电机的磁轴承冲击故障的恢复信号。该控制单元的具体功能及处理还参见步骤s140。
90.在一些实施方式中,在所述变频器侧,所述控制单元,确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号,包括:
91.在所述变频器侧,所述控制单元,具体还被配置为确定所述变频器的外环的工作模式标志是否由第二设定标志变为第一设定标志。该控制单元的具体功能及处理还参见步骤s310。
92.在所述变频器侧,所述控制单元,具体还被配置为若所述变频器的外环的工作模式标志已由第二设定标志变为第一设定标志,则确定已接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号。该控制单元的具体功能及处理还参见步骤s320。
93.在所述变频器侧,所述控制单元,具体还被配置为若所述变频器的外环的工作模式标志仍为第二设定标志,即所述变频器的外环的工作模式标志未由第二设定标志变为第一设定标志,则确定未接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号。该控制单元
的具体功能及处理还参见步骤s330。
94.如图7所示,磁悬浮制冷离心机中磁悬浮电机的快速重启方法,还包括:
95.步骤3、判断模式标志位是否为1:若是则执行步骤4,若否则返回步骤2。
96.步骤4、当模式标志位为1时,磁悬浮电机进行全开关矢量制动控制模式,外环控制单元为母线电压外环单元,控制母线电压升压至设定电压值,外环输入为母线电压设定值u
dc
*及实际采样的母线电压值u
dc
,外环的输出与电动模式一样为电流矢量,电流矢量根据mtpa或弱磁方式得出dq轴电流参考值,该dq轴电流参考值为内环控制单元的输入,之后执行步骤5。
97.整个控制过程中不管外环控制单元为转速外环单元还是母线电压外环单元,内环控制单元、转速及位置估算单元、坐标变换单元、pwm调制单元均处在正常工作状态,因此磁悬浮电机制动过程中也能实时辨识磁悬浮电机转速及转子位置。
98.步骤5、判断模式标志位是否由1变为0:若是则执行步骤6,若否则返回步骤3。
99.步骤6、当模式标志位由1重新变为0时,磁悬浮电机开始二次启动即重启,磁悬浮电机的转速参考值ω*在此时辨识的转速(即磁悬浮电机制动过程中实时辨识得到的磁悬浮电机的转速)基础上增加或减小,已避免磁悬浮电机重启时刻电流发生突变。
100.在所述变频器侧,所述控制单元,还被配置为若接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号,则控制所述变频器的外环的工作模式由所述全开关矢量制动控制模式切换至所述矢量电动控制模式,以使所述转速环参与到所述磁悬浮电机的运行过程中。并在所述矢量电动控制模式下,使所述转速环的转速参考值在所述转速辨识值的基础上逐渐调节至所述设定转速值,以实现所述磁悬浮电机的重启。该控制单元的具体功能及处理还参见步骤s150。
101.本发明的方案,提出一种磁悬浮制冷离心机中磁悬浮电机的快速重启方案,在磁悬浮离心机冲击故障后,磁轴承控制器通过快速通讯方式或其它通讯方式将磁悬浮离心机冲击故障的故障发生信号传递给变频器,变频器对磁悬浮电机进行全开关矢量调制制动控制,增加磁轴承系统的阻尼,同时在磁悬浮电机制动过程中实时辨识磁悬浮电机的转速及转子位置。在磁悬浮电机的制动过程中,控制母线电压升压至设定转速值,将磁悬浮电机动能转化为电能给母线电容充电及母线负载供电。
102.其中,快速通讯方式,是一种通讯方式。相关方案中,通过软件can通讯来实现的,也可以采用其他的快速软件通讯方式,如网络通讯等,硬件干接点通讯方式也可以。
103.其它通讯方式,磁轴承控制器与变频器之间通过i/o干接点的方式,磁轴承控制器传递磁轴承冲击故障信号给变频器,同样能达到本发明的方案的控制效果。
104.进而,在本发明的方案中,在变频器对磁悬浮电机进行全开关矢量调制制动控制的情况下,在转轴恢复稳定悬浮后,磁轴承控制器通过快速通讯方式或其它通讯方式将磁悬浮离心机冲击故障的故障恢复信号传递给变频器,变频器对磁悬浮电机进行矢量电动控制,对磁悬浮电机进行重启,在对磁悬浮电机进行重启的启动时刻磁悬浮电机是有转速的(即非零的转速),磁悬浮电机的目标转速在磁悬浮离心机冲击故障恢复时辨识得到的转速基础上变化,实现磁悬浮电机带速快速重启,打破了相关方案中磁悬浮电机零速重启的控制局限,极大地减少了重启时间。
105.在一些实施方式中,还包括:在所述变频器侧,所述控制单元,还被配置为在控制
所述变频器的外环工作于所述全开关矢量制动控制模式之后,在确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号之后,若未接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号,则继续控制所述变频器的外环的工作模式为所述全开关矢量制动控制模式,以继续使所述电压环参与到所述磁悬浮电机的制动过程中。并在所述磁悬浮电机在所述全开关矢量制动控制模式下的制动过程中,继续对所述磁悬浮电机的转速进行辨识,得到转速辨识值。
106.其中,在所述磁悬浮电机在所述全开关矢量制动控制模式下的制动过程中,控制所述变频器的母线电压升压至设定电压值。
107.本发明的方案提出的一种磁悬浮制冷离心机中磁悬浮电机的快速重启方案,在磁悬浮离心机发生冲击故障保护时,通过对磁悬浮电机进行全开关矢量调制制动控制,以增加磁轴承系统的阻尼,从而使转轴快速恢复稳定悬浮,恢复悬浮后在此时磁悬浮电机转速基础上快速重新启动,无需待磁悬浮电机完全停机后再从零速重启,极大的缩短了磁悬浮电机的重启时间,实现了磁悬浮离心机的不间断制冷。从而,解决了磁悬浮离心机在故障保护后重启时间较长的难题,实现机组(即制冷离心机所在机组)在短时故障保护后的快速重新启动,满足机组(即制冷离心机所在机组)不间断运行的应用要求。
108.这样,本发明的方案,采用全开关矢量制动、母线电压及电流双环控制方式,控制磁悬浮电机旋转重启,磁轴承冲击故障时对磁悬浮电机制动并实时估算磁悬浮电机转速及转子位置,制动时控制母线电压在设定值。故障恢复时,记录恢复时刻的转速及转子位置,在此基础上控制磁悬浮电机转速按设定转速旋转,磁悬浮电机进入电动控制状态,实现磁轴承冲击故障后快速重启极大的缩短了磁悬浮电机的重启时间,实现了磁悬浮离心机的不间断制冷。
109.由于本实施例的装置所实现的处理及功能基本相应于前述方法的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
110.采用本发明的技术方案,通过使变频器在接收到磁悬浮离心机冲击故障信号的情况下,对磁悬浮电机进行全开关矢量调制制动控制,增加磁轴承系统的阻尼,并实时辨识磁悬浮电机的转速;之后,使变频器在在接收到磁悬浮离心机冲击故障的故障恢复信号的情况下,在对磁悬浮电机进行重启的启动时刻磁悬浮电机是有转速的(即非零的转速),磁悬浮电机的目标转速在磁悬浮离心机冲击故障恢复时辨识得到的转速基础上变化,实现磁悬浮电机带速快速重启,实现机组(即制冷离心机所在机组)在短时故障保护后的快速重新启动,满足机组(即制冷离心机所在机组)不间断运行的应用要求。
111.根据本发明的实施例,还提供了对应于磁悬浮离心机的控制装置的一种磁悬浮离心机。该磁悬浮离心机可以包括:以上所述的磁悬浮离心机的控制装置。
112.由于本实施例的磁悬浮离心机所实现的处理及功能基本相应于前述装置的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
113.采用本发明的技术方案,通过使变频器在接收到磁悬浮离心机冲击故障信号的情况下,对磁悬浮电机进行全开关矢量调制制动控制,增加磁轴承系统的阻尼,并实时辨识磁悬浮电机的转速;之后,使变频器在在接收到磁悬浮离心机冲击故障的故障恢复信号的情
况下,在对磁悬浮电机进行重启的启动时刻磁悬浮电机是有转速的(即非零的转速),磁悬浮电机的目标转速在磁悬浮离心机冲击故障恢复时辨识得到的转速基础上变化,实现磁悬浮电机带速快速重启,极大的缩短了磁悬浮电机的重启时间,实现了磁悬浮离心机的不间断制冷。
114.根据本发明的实施例,还提供了对应于磁悬浮离心机的控制方法的一种存储介质,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行以上所述的磁悬浮离心机的控制方法。
115.由于本实施例的存储介质所实现的处理及功能基本相应于前述方法的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
116.采用本发明的技术方案,通过使变频器在接收到磁悬浮离心机冲击故障信号的情况下,对磁悬浮电机进行全开关矢量调制制动控制,增加磁轴承系统的阻尼,并实时辨识磁悬浮电机的转速;之后,使变频器在在接收到磁悬浮离心机冲击故障的故障恢复信号的情况下,在对磁悬浮电机进行重启的启动时刻磁悬浮电机是有转速的(即非零的转速),磁悬浮电机的目标转速在磁悬浮离心机冲击故障恢复时辨识得到的转速基础上变化,实现磁悬浮电机带速快速重启,无需待磁悬浮电机完全停机后再从零速重启,减小了重启时间。
117.综上,本领域技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
118.以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。

技术特征:
1.一种磁悬浮离心机的控制方法,其特征在于,所述磁悬浮离心机,具有磁悬浮电机、轴承控制器和变频器;所述变频器的外环具有转速环和电压环,所述变频器的外环能够控制所述转速环和所述电压环切换地工作,在所述转速环工作时所述变频器的外环的工作模式为矢量电动控制模式,在所述电压环工作时所述变频器的外环的工作模式为全开关矢量制动控制模式;所述磁悬浮离心机的控制方法,包括:在所述磁悬浮电机启动后正常运行的情况下,控制所述变频器的外环的工作模式为所述矢量电动控制模式;并在所述矢量电动控制模式下,使所述转速环的转速参考值为设定转速值;确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号;所述磁轴承故障信号,是所述磁悬浮电机的磁轴承冲击故障的发生信号;若接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号,则控制所述变频器的外环的工作模式由所述矢量电动控制模式切换至所述全开关矢量制动控制模式;并在所述磁悬浮电机在所述全开关矢量制动控制模式下的制动过程中对所述磁悬浮电机的转速进行辨识,得到转速辨识值;在控制所述变频器的外环工作于所述全开关矢量制动控制模式之后,确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号;所述磁轴承故障恢复信号,是所述磁悬浮电机的磁轴承冲击故障的恢复信号;若接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号,则控制所述变频器的外环的工作模式由所述全开关矢量制动控制模式切换至所述矢量电动控制模式;并在所述矢量电动控制模式下,使所述转速环的转速参考值在所述转速辨识值的基础上逐渐调节至所述设定转速值,以实现所述磁悬浮电机的重启。2.根据权利要求1所述的磁悬浮离心机的控制方法,其特征在于,还包括以下至少之一:在确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号之后,若未接收到所述磁轴承故障信号,则继续控制所述变频器的外环工作于所述矢量电动控制模式;和/或,在确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号之后,若未接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号,则继续控制所述变频器的外环的工作模式为所述全开关矢量制动控制模式;并在所述磁悬浮电机在所述全开关矢量制动控制模式下的制动过程中,继续对所述磁悬浮电机的转速进行辨识,得到转速辨识值;其中,在所述磁悬浮电机在所述全开关矢量制动控制模式下的制动过程中,控制所述变频器的母线电压升压至设定电压值。3.根据权利要求1或2所述的磁悬浮离心机的控制方法,其特征在于,所述变频器的外环,还具有模式切换单元;所述模式切换单元,能够在所述矢量电动控制模式下,使所述变频器的外环的工作模式标志为第一设定标志;在所述全开关矢量制动控制模式下,使所述变频器的外环的工作模式标志为第二设定标志。4.根据权利要求1至3中任一项所述的磁悬浮离心机的控制方法,其特征在于,其中,
确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号,包括:确定所述变频器的外环的工作模式标志是否由第一设定标志变为第二设定标志;若所述变频器的外环的工作模式标志已由第一设定标志变为第二设定标志,则确定已接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号;若所述变频器的外环的工作模式标志仍为第一设定标志,则确定未接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号;和/或,确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号,包括:确定所述变频器的外环的工作模式标志是否由第二设定标志变为第一设定标志;若所述变频器的外环的工作模式标志已由第二设定标志变为第一设定标志,则确定已接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号;若所述变频器的外环的工作模式标志仍为第二设定标志,则确定未接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号。5.一种磁悬浮离心机的控制装置,其特征在于,所述磁悬浮离心机,具有磁悬浮电机、轴承控制器和变频器;所述变频器的外环具有转速环和电压环,所述变频器的外环能够控制所述转速环和所述电压环切换地工作,在所述转速环工作时所述变频器的外环的工作模式为矢量电动控制模式,在所述电压环工作时所述变频器的外环的工作模式为全开关矢量制动控制模式;所述磁悬浮离心机的控制装置,包括:控制单元,被配置为在所述磁悬浮电机启动后正常运行的情况下,控制所述变频器的外环的工作模式为所述矢量电动控制模式;并在所述矢量电动控制模式下,使所述转速环的转速参考值为设定转速值;所述控制单元,还被配置为确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号;所述磁轴承故障信号,是所述磁悬浮电机的磁轴承冲击故障的发生信号;所述控制单元,还被配置为若接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号,则控制所述变频器的外环的工作模式由所述矢量电动控制模式切换至所述全开关矢量制动控制模式;并在所述磁悬浮电机在所述全开关矢量制动控制模式下的制动过程中对所述磁悬浮电机的转速进行辨识,得到转速辨识值;所述控制单元,还被配置为在控制所述变频器的外环工作于所述全开关矢量制动控制模式之后,确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号;所述磁轴承故障恢复信号,是所述磁悬浮电机的磁轴承冲击故障的恢复信号;所述控制单元,还被配置为若接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号,则控制所述变频器的外环的工作模式由所述全开关矢量制动控制模式切换至所述矢量电动控制模式;并在所述矢量电动控制模式下,使所述转速环的转速参考值在所述转速辨识值的基础上逐渐调节至所述设定转速值,以实现所述磁悬浮电机的重启。6.根据权利要求5所述的磁悬浮离心机的控制装置,其特征在于,还包括以下至少之一:所述控制单元,还被配置为在确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号之后,若未接收到所述磁轴承故障信号,则继续控制所述变频器的外环工作于所述矢量
电动控制模式;和/或,所述控制单元,还被配置为在确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号之后,若未接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号,则继续控制所述变频器的外环的工作模式为所述全开关矢量制动控制模式;并在所述磁悬浮电机在所述全开关矢量制动控制模式下的制动过程中,继续对所述磁悬浮电机的转速进行辨识,得到转速辨识值;其中,在所述磁悬浮电机在所述全开关矢量制动控制模式下的制动过程中,控制所述变频器的母线电压升压至设定电压值。7.根据权利要求5或6所述的磁悬浮离心机的控制装置,其特征在于,所述变频器的外环,还具有模式切换单元;所述模式切换单元,能够在所述矢量电动控制模式下,使所述变频器的外环的工作模式标志为第一设定标志;在所述全开关矢量制动控制模式下,使所述变频器的外环的工作模式标志为第二设定标志。8.根据权利要求5至7中任一项所述的磁悬浮离心机的控制装置,其特征在于,其中,所述控制单元,确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号,包括:确定所述变频器的外环的工作模式标志是否由第一设定标志变为第二设定标志;若所述变频器的外环的工作模式标志已由第一设定标志变为第二设定标志,则确定已接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号;若所述变频器的外环的工作模式标志仍为第一设定标志,则确定未接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障信号;和/或,所述控制单元,确定是否接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号,包括:确定所述变频器的外环的工作模式标志是否由第二设定标志变为第一设定标志;若所述变频器的外环的工作模式标志已由第二设定标志变为第一设定标志,则确定已接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号;若所述变频器的外环的工作模式标志仍为第二设定标志,则确定未接收到所述磁轴承控制器发送的磁轴承故障恢复信号。9.一种磁悬浮离心机,其特征在于,包括:如权利要求5至8中任一项所述的磁悬浮离心机的控制装置。10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至4中任一项所述的磁悬浮离心机的控制方法。

技术总结
本发明公开了一种磁悬浮离心机的控制方法、装置、磁悬浮离心机和存储介质,该方法包括:在矢量电动控制模式下,使转速环的转速参考值为设定转速值;若接收到磁轴承故障信号,则控制工作模式由矢量电动控制模式切换至全开关矢量制动控制模式;并对所述磁悬浮电机的转速进行辨识,得到转速辨识值;若接收到磁轴承故障恢复信号,则控制工作模式由全开关矢量制动控制模式切换至矢量电动控制模式;并在矢量电动控制模式下,使转速环的转速参考值在转速辨识值的基础上逐渐变化至设定转速值,以实现对磁悬浮电机的重启。该方案,通过使磁悬浮电机在停机后自故障恢复时辨识的转速开始重启,可以减少重启时间,满足磁悬浮离心机的不间断运行要求。间断运行要求。间断运行要求。


技术研发人员:李燕 张统世 于安波
受保护的技术使用者:珠海格力电器股份有限公司
技术研发日:2022.07.13
技术公布日:2022/11/1
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