专利名称：一种获取磁悬浮分子泵转子悬浮中心的控制方法
技术领域：
本发明涉及一种磁悬浮分子泵控制方法，具体地说是一种使得一台磁悬浮分子泵控制器可以适用于不同磁悬浮分子泵的控制方法。
背景技术：
分子泵是利用高速旋转的转子把动量传输给气体分子，使之获得定向速度，从而被压缩并驱向排气口后被前级抽走的一种真空泵。磁悬浮分子泵是利用磁轴承产生电磁力使转子悬浮在空中，实现转子和定子之间无机械接触且转子位置可主动控制的一种新型高性能分子泵。由于磁悬浮分子泵具有无摩擦、无需润滑、无污染、高速度、寿命长等优点，因此磁悬浮分子泵广泛用于高真空度、高洁净度的真空获得领域。磁悬浮分子泵是一种高速旋转的机械，它依靠磁轴承将其转子悬浮在空中。如图1 所示，磁悬浮分子泵一般包括磁悬浮分子泵体1、磁悬浮分子泵转子2、磁悬浮分子泵叶轮 3、推力盘4、磁悬浮分子泵电机5、第一径向磁轴承6、第二径向磁轴承7、轴向磁轴承8(包括第一轴向磁轴承和第二轴向磁轴承)、第一径向保护轴承9、第二径向保护轴承10、轴向保护轴承11、第一径向位移传感器12、第二径向位移传感器13、轴向位移传感器14、转子转速检测装置15、转子位移检测装置16、磁悬浮分子泵控制器17等。对于磁悬浮分子泵来说， 由于零件加工精度以及零件装配误差的存在，磁悬浮分子泵完成装配后，径向磁轴承定子与径向保护轴承定子存在同轴度误差，轴向上下极限位置中点与上下轴向磁轴承间距中点不重合，从而导致当转子径向悬浮在径向保护轴承定子内圆中心，且转子轴向悬浮在轴向上下极限位置中点处时，径向磁轴承和轴向磁轴承气隙不均勻，磁轴承各向电磁力不均衡， 影响转子工作时的稳定性。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的磁悬浮分子泵由于径向磁轴承和轴向磁轴承气隙不均勻造成的电磁力不均衡的技术问题，从而提出一种获取磁悬浮分子泵转子悬浮中心的控制方法。为解决上述技术问题，本发明提供一种获取磁悬浮分子泵转子悬浮中心的控制方法，包括如下步骤(1)将磁悬浮分子泵竖直放置，通过磁悬浮分子泵控制器控制磁悬浮分子泵的转子静态悬浮，通过调整所述转子在第一径向磁轴承处的径向悬浮位置，保证第一径向磁轴承各相对方向的两个磁极线圈电流均相等，获得所述转子的第一径向悬浮中心；(2)再次调整所述转子在第二径向磁轴承处的径向悬浮位置，保证第二径向磁轴承各相对方向的两个磁极线圈电流均相等，获取所述转子的第二径向悬浮中心；(3)将所述磁悬浮分子泵水平放置，调整所述转子的轴向悬浮位置，保证第一轴向磁轴承和第二轴向磁轴承线圈中的电流相等，获取所述转子的轴向悬浮中心；(4)将所述第一径向悬浮中心、所述第二径向悬浮中心和所述轴向悬浮中心存储
4在存储介质中，作为所述转子的最终悬浮中心；(5)当所述磁悬浮分子泵开始工作时，所述磁悬浮分子泵控制器控制所述转子悬浮在所述最终悬浮中心，保证系统稳定工作。在所述步骤(1)或(2)中，径向磁轴承各相对方向的两个磁极线圈电流相等是指所述径向磁轴承相对方向两个磁极线圈中的电流幅值之差与径向磁轴承偏置电流幅值之比小于或者等于5%。所述两个轴向磁轴承线圈中的电流幅值相等是指所述两个轴向磁轴承线圈中的电流幅值之差与轴向磁轴承偏置电流幅值之比小于或者等于5%。所述步骤(1)中，通过调整所述转子在第一径向磁轴承处的径向悬浮位置，保证第一径向磁轴承各相对方向的两个磁极线圈电流均相等的具体方法如下首先，磁悬浮分子泵控制器控制转子静态悬浮，测量第一径向磁轴承X向相对方向的两个磁极线圈电流； 然后比对所述两个磁极线圈电流幅值是否相等，如相等，则以当前转子在第一径向磁轴承X 向处的悬浮位置作为所述转子在第一径向磁轴承X向的悬浮中心；否则，所述磁悬浮分子泵控制器继续调整所述转子的悬浮位置，然后重复上述步骤，直到第一径向磁轴承X向相对方向的两个磁极线圈电流相等为止；用与获取所述转子在第一径向磁轴承X向的悬浮中心相同的方法获得第一径向磁轴承Y向的悬浮中心，从而得到所述转子在第一径向磁轴承处的悬浮中心；采用二分法调整所述转子的悬浮位置，直到第一径向磁轴承X向相对方向的两个磁极线圈电流相等。所述采用二分法调整所述转子的悬浮位置的过程如下步骤A 所述磁悬浮分子泵控制器初次检测第一径向磁轴承X+向线圈电流Ix+和 X-向线圈电流Ix-；如果Ix+ > Ix-，执行步骤(al)；如果Ix+ < Ix_，执行步骤(a2)，(al)如果Ix+> Ix_，磁悬浮分子泵控制器控制磁悬浮分子泵转子停止静态悬浮，设当前所述磁悬浮分子泵转子在第一径向磁轴承处X向悬浮目标位置为X(Lup—。ld，所述磁悬浮分子泵转子在第一径向磁轴承处X向悬浮的目标位置坐标的修改步长为ΔΧ，磁悬浮分子泵控制器自动调整所述磁悬浮分子泵转子在第一径向磁轴承处X向悬浮的目标位置为X(L ι_ = XclUP—。ω+Δχ，然后磁悬浮分子泵控制器控制转子静态悬浮；(a2)如果Ix+< Ix_，磁悬浮分子泵控制器控制磁悬浮分子泵转子停止静态悬浮，设当前所述磁悬浮分子泵转子在第一径向磁轴承处X向悬浮目标位置为X(Lup—。ld，所述磁悬浮分子泵转子在第一径向磁轴承处X向悬浮目标位置坐标的修改步长为ΔΧ，磁悬浮分子泵控制器自动调整所述磁悬浮分子泵转子在第一径向磁轴承处X向悬浮的目标位置为Xclup— =Xclup—。1(ΓΔΧ，然后磁悬浮分子泵控制器控制转子静态悬浮；步骤B:所述磁悬浮分子泵控制器控制所述磁悬浮分子泵转子静态悬浮后，所述磁悬浮分子泵控制器再次检测第一径向磁轴承X+向线圈电流Ix+和X-向线圈电流Ix-，记录当前测量的第一径向磁轴承X+向线圈电流为χ+、Χ-向线圈电流为Inew—χ-，同时记录上次测量的第一径向磁轴承X+向线圈电流为I。ld—χ+、Χ-向线圈电流为I。ld—χ-，当前所述磁悬浮分子泵转子在第一径向X向悬浮目标位置为X(Lup—。ld，所述磁悬浮分子泵转子在第一径向X 向悬浮的新目标位置为x0—up—脑，(bl)如果 I。ld x+ > I。ld x_，且 Inew x+ > Inew x_，则令 K up new = X0 up old+ Δ Xlast，其中Δ Xlast表示上次第一径向磁轴承悬浮目标位置X向坐标的修改步长；(b2)如果 I0H x+〉I0ld—X-，且 Inew—X+〈工·—χ-，贝U令 X0_up_new — X0—up—old_ 八 X last
/2，其中
Δ xlast表示上次第一径向磁轴承悬浮目标位置X向坐标的修改步长；(b3)如果 Iold x+ < Iold x_，且 Inew x+ > I膽 x_，则令 up new = X0 up old+ Δ xlast/2，其中 Δ Xlast表示上次第一径向磁轴承悬浮目标位置X向坐标的修改步长；(b4)如果 I。ld x+ < I。ld x_，且 Inew x+ < Inew x_，则令 up new = X0 up old- Δ Xlast,其中 Δ Xlast表示上次第一径向磁轴承悬浮目标位置X向坐标的修改步长；修改完所述磁悬浮分子泵转子在第一径向X向悬浮的目标位置后，磁悬浮分子泵控制器自动调整所述磁悬浮分子泵转子在第一径向X向悬浮的目标位置为所述Xclup—_，之后磁悬浮分子泵控制器控制转子静态悬浮，所述磁悬浮分子泵控制器检测第一径向磁轴承 X+向线圈电流Ix+和χ-向线圈电流Ix-,如果所述Ix+和Ix-相等，则当前位置X(LUP—为第一径向磁轴承X向的悬浮中心；如果Ix+和Ix-不相等，则更新I細—x+为Ix+、I膽—x-为Ix-,同时记录上次测量的第一径向磁轴承X+向线圈电流为I。ld—x+、X-向线圈电流为I。ld—x-，当前所述磁悬浮分子泵转子在第一径向X向悬浮目标位置为X(Lup—。ld，所述磁悬浮分子泵转子在第一径向X向悬浮的新目标位置为X(Lup—_，然后重复本步骤B，直至，Ι,+ 和Ix_相等，获得第一径向磁轴承X向的悬浮中心。上述过程中，所述Δ X的范围选择为[20 μ m，50 μ m]，优选50 μ m。在所述步骤(3)中，采用二分法获取所述转子的轴向悬浮中心。本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点，(1)本发明所述的获取磁悬浮分子泵转子悬浮中心的控制方法调整转子在某自由度上的悬浮位置，通过磁轴承相对方向上的两个磁极线圈电流大小来判断转子在该方向上受到的电磁力是否均衡。当磁悬浮分子泵检测到该相对方向上的两个磁轴承线圈电流相等时，即可获得转子在该方向上的悬浮中心。该方法易于实现，且具有较好的调整精度，保证了磁悬浮分子泵的转子悬浮时各个自由度相对方向的电磁力均衡，从而保证其运行的稳定性。(2)本发明所述的获取磁悬浮分子泵转子悬浮中心的控制方法，根据磁轴承相对方向两个磁极线圈中电流的大小变化，自动通过二分法逐步逼近转子悬浮中心，可以很快的找到最终的转子悬浮中心，是一种高效的自适应调整方法。
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中图1是磁悬浮分子泵的结构示意图；图2是磁悬浮分子泵径向磁轴承的方向示意图；图3是本发明所述的磁悬浮分子泵控制方法的流程图；图4是调整第一径向磁轴承X向相对方向的两个磁极线圈电流相等的流程图。图中附图标记表示为1-磁悬浮分子泵体，2-磁悬浮分子泵转子，3-磁悬浮分子泵叶轮，4-推力盘，5-磁悬浮分子泵电机，6-第一径向磁轴承，7-第二径向磁轴承，8-轴向磁轴承，9-第一径向保护轴承，10-第二径向保护轴承，11-轴向保护轴承，12-第一径向位
6移传感器，13-第二径向位移传感器，14-轴向位移传感器，15-转子转速检测装置，16-转子位移检测装置，17-磁悬浮分子泵控制器。
具体实施例方式如图1所示给出了磁悬浮分子泵的一般结构，当所述磁悬浮分子泵的转子安装后，由于存在加工精度、装配精度等问题，所述磁悬浮分子泵径向磁轴承定子内圆轴线与径向传感器定子内圆的轴线不重合，导致径向磁轴承和轴向磁轴承气隙不均勻，造成电磁力不均衡的问题，从而影响系统稳定工作。为此，本发明提供了一种获得磁悬浮分子泵的转子悬浮中心的一种方法，下面给出一个具体的实施方式，流程图如图3所示，具体步骤如下(1)将磁悬浮分子泵竖直放置，通过磁悬浮分子泵控制器控制磁悬浮分子泵转子静态悬浮，通过调整所述转子在第一径向磁轴承处的径向悬浮位置，保证第一径向磁轴承各相对方向的两个磁极线圈电流均相等，从而获得所述转子的第一径向悬浮中心，具体方法如下首先，磁悬浮分子泵控制器控制转子静态悬浮，测量第一径向磁轴承X向相对方向的两个磁极线圈电流；然后比对所述两个磁极线圈电流幅值是否相等，如相等，则以当前转子在第一径向磁轴承X向处的悬浮位置作为所述转子在第一径向磁轴承X向的悬浮中心。 所述两个磁极线圈电流幅值相等是指所述径向磁轴承相对方向两个磁极线圈中的电流幅值之差与径向磁轴承偏置电流幅值之比小于或者等于5% ；否则，所述磁悬浮分子泵控制器继续调整所述转子的悬浮位置，此处采用二分法进行调整，使得第一径向磁轴承X向相对方向的两个磁极线圈电流相等，流程图如图4所示，具体步骤如下步骤A 所述磁悬浮分子泵控制器初次检测第一径向磁轴承X+向线圈电流Ix+和 X-向线圈电流Ix-；如果Ix+ > Ix-，执行步骤(al)；如果Ix+ < Ix_，执行步骤(a2)，(al)磁悬浮分子泵控制器控制磁悬浮分子泵转子停止静态悬浮，设当前所述磁悬浮分子泵转子在第一径向磁轴承处X向悬浮目标位置为X(LUP—。ld，所述磁悬浮分子泵转子在第一径向磁轴承处X向悬浮的目标位置坐标的修改步长为ΔΧ。此处的Δ χ根据所述磁悬浮分子泵径向磁轴承定子与径向保护轴承定子同轴度误差来确定，经常设置在50μπι以内， 本实施例中ΔΧ = 50 μ m，保证二分法的逼近速度。作为可以变换的实施方式，此处的Δχ 还可以选择20 μ m、30 μ m、40 μ m。磁悬浮分子泵控制器自动调整所述磁悬浮分子泵转子在第一径向磁轴承处X向悬浮的目标位置为& up new = X0 up。ld+ Δ χ,然后磁悬浮分子泵控制器控制转子静态悬浮；(a2)如果Ix+ < Ix_，磁悬浮分子泵控制器控制磁悬浮分子泵转子停止静态悬浮，设当前所述磁悬浮分子泵转子在在第一径向磁轴承处X向悬浮目标位置为X(LUP—。ld，所述磁悬浮分子泵转子在第一径向磁轴承处X向悬浮目标位置坐标的修改步长为ΔΧ，磁悬浮分子泵控制器自动调整在第一径向磁轴承处X向悬浮目标位置为Xo—w—new = X(Lup-。ld-Ax，然后磁悬浮分子泵控制器控制转子静态悬浮。步骤B:所述磁悬浮分子泵控制器控制所述磁悬浮分子泵转子静态悬浮后，所述磁悬浮分子泵控制器再次检测第一径向磁轴承X+向线圈电流Ix+和X-向线圈电流Ix-，记录当前测量的第一径向磁轴承X+向线圈电流为Ι_-χ+、Χ-向线圈电流为Inew—χ-，同时记录上次测量的第一径向磁轴承X+向线圈电流为I。ld—χ+、Χ-向线圈电流为I。ld—χ-，当前所述磁悬浮分子泵转子在第一径向X向悬浮目标位置为X(Lup—。ld，所述磁悬浮分子泵转子在第一径向X向悬浮的新目标位置为Xclup—_，(bl)如果 I。ld x+ > I。ld x_，且 Inew x+ > Inew x_，则令 up new = X0 up old+ Δ Xlast,其中 Δ Xlast表示上次第一径向磁轴承悬浮目标位置X向坐标的修改步长；(b2)如果 Iold x+ > Iold x_，且 Inew x+ < I膽 x_，则令 up new = X0 up old- Δ xlast/2，其中 Δ Xlast表示上次第一径向磁轴承悬浮目标位置X向坐标的修改步长；(b3)如果 I。ld x+ < I。ld x_，且 Inew x+ > Inew x_，则令 up new = X0 up old+ Δ xlast/2，其中 Δ Xlast表示上次第一径向磁轴承悬浮目标位置X向坐标的修改步长；(b4)如果 I。ld x+ < I。ld x_，且 Inew x+ < Inew x_，则令 up new = X0 up old- Δ Xlast,其中 Δ Xlast表示上次第一径向磁轴承悬浮目标位置X向坐标的修改步长；修改完所述磁悬浮分子泵转子在第一径向X向悬浮的目标位置后，磁悬浮分子泵控制器自动调整所述磁悬浮分子泵转子在第一径向X向悬浮的目标位置为所述Xclup—_，之后磁悬浮分子泵控制器控制转子静态悬浮，所述磁悬浮分子泵控制器检测第一径向磁轴承 X+向线圈电流Ix+和χ-向线圈电流Ix-,如果所述Ix+和Ix-相等，则当前位置X(LUP—为第一径向磁轴承X向的悬浮中心；如果Ix+和Ix-不相等，则更新I細—x+为Ix+、I膽—x_为Ix-,同时记录上次测量的第一径向磁轴承X+向线圈电流为I。ld—x+、X-向线圈电流为I。ld—x-，当前所述磁悬浮分子泵转子在第一径向X向悬浮目标位置为X(Lup—。ld，所述磁悬浮分子泵转子在第一径向X向悬浮的新目标位置为X(Lup—_，然后重复本步骤B，直至，Ι,+ 和Ix_相等，获得第一径向磁轴承X向的悬浮中心。同理，使用与获取所述转子在第一径向磁轴承X向的悬浮中心相同的上述方法获得第一径向磁轴承Y向的悬浮中心。这样就得到了所述转子的第一径向悬浮中心(χ，γ)。(2)所述转子的第二径向悬浮中心的获取方法与步骤(1)中的方法相同，在此不再赘述；(3)将所述磁悬浮分子泵水平放置，由于竖直放置磁悬浮分子泵时受到转子重力影响，较难准确获得转子轴向悬浮中心，因此在调整所述转子的轴向悬浮位置时，水平放置所述磁悬浮分子泵。使用与获得第一径向、第二径向悬浮中心相同的方法来获得转子轴向悬浮中心；(4)将所述第一径向悬浮中心、所述第二径向悬浮中心和所述轴向悬浮中心存储在存储介质中，作为所述转子的最终悬浮中心；(5)当所述磁悬浮分子泵开始工作时，所述磁悬浮分子泵控制器控制所述转子悬浮在所述最终悬浮中心，保证系统稳定工作。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
权利要求
1.一种获取磁悬浮分子泵转子悬浮中心的控制方法，其特征在于，包括如下步骤(1)将磁悬浮分子泵竖直放置，通过磁悬浮分子泵控制器控制磁悬浮分子泵的转子静态悬浮，通过调整所述转子在第一径向磁轴承处的径向悬浮位置，保证第一径向磁轴承各相对方向的两个磁极线圈电流均相等，获得所述转子的第一径向悬浮中心；(2)再次调整所述转子在第二径向磁轴承处的径向悬浮位置，保证第二径向磁轴承各相对方向的两个磁极线圈电流均相等，获取所述转子的第二径向悬浮中心；(3)将所述磁悬浮分子泵水平放置，调整所述转子的轴向悬浮位置，保证第一轴向磁轴承和第二轴向磁轴承线圈中的电流相等，获取所述转子的轴向悬浮中心；(4)将所述第一径向悬浮中心、所述第二径向悬浮中心和所述轴向悬浮中心存储在存储介质中，作为所述转子的最终悬浮中心；(5)当所述磁悬浮分子泵开始工作时，所述磁悬浮分子泵控制器控制所述转子悬浮在所述最终悬浮中心，保证系统稳定工作。
2.根据权利要求1所述的获取磁悬浮分子泵转子悬浮中心的控制方法，其特征在于 在所述步骤(1)或O)中，径向磁轴承各相对方向的两个磁极线圈电流相等是指所述径向磁轴承相对方向两个磁极线圈中的电流幅值之差与径向磁轴承偏置电流幅值之比小于或者等于5%。
3.根据权利要求1或2所述的获取磁悬浮分子泵转子悬浮中心的控制方法，其特征在于所述两个轴向磁轴承线圈中的电流幅值相等是指所述两个轴向磁轴承线圈中的电流幅值之差与轴向磁轴承偏置电流幅值之比小于或者等于5%。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的获取磁悬浮分子泵转子悬浮中心的控制方法，其特征在于所述步骤(1)中，通过调整所述转子在第一径向磁轴承处的径向悬浮位置，保证第一径向磁轴承各相对方向的两个磁极线圈电流均相等的具体方法如下首先，磁悬浮分子泵控制器控制转子静态悬浮，测量第一径向磁轴承X向相对方向的两个磁极线圈电流； 然后比对所述两个磁极线圈电流幅值是否相等，如相等，则以当前转子在第一径向磁轴承X 向处的悬浮位置作为所述转子在第一径向磁轴承X向的悬浮中心；否则，所述磁悬浮分子泵控制器继续调整所述转子的悬浮位置，然后重复上述步骤，直到第一径向磁轴承X向相对方向的两个磁极线圈电流相等为止；用与获取所述转子在第一径向磁轴承X向的悬浮中心相同的方法获得第一径向磁轴承Y向的悬浮中心，从而得到所述转子在第一径向磁轴承处的悬浮中心；
5.根据权利要求1-4中任一项所述的获取磁悬浮分子泵转子悬浮中心的控制方法，其特征在于采用二分法调整所述转子的悬浮位置，直到第一径向磁轴承X向相对方向的两个磁极线圈电流相等。
6.根据权利要求5所述的获取磁悬浮分子泵转子悬浮中心的控制方法，其特征在于 所述采用二分法调整所述转子的悬浮位置的过程如下步骤A 所述磁悬浮分子泵控制器初次检测第一径向磁轴承X+向线圈电流Ix+和X-向线圈电流Ix-；如果Ix+ > Ix-，执行步骤(al)；如果Ix+ < Ix_，执行步骤(a2)，(al)如果Ix+ > Ix_，磁悬浮分子泵控制器控制磁悬浮分子泵转子停止静态悬浮，设当前所述磁悬浮分子泵转子在第一径向磁轴承处X向悬浮目标位置为X(Lup—。ld，所述磁悬浮分子泵转子在第一径向磁轴承处X向悬浮的目标位置坐标的修改步长为ΔΧ，磁悬浮分子泵控制器自动调整所述磁悬浮分子泵转子在第一径向磁轴承处X向悬浮的目标位置为Xclup— =Xclup—。ω+ΔΧ，然后磁悬浮分子泵控制器控制转子静态悬浮；(a2)如果Ix+< Ix_，磁悬浮分子泵控制器控制磁悬浮分子泵转子停止静态悬浮，设当前所述磁悬浮分子泵转子在第一径向磁轴承处X向悬浮目标位置为X(LUP—。ld，所述磁悬浮分子泵转子在第一径向磁轴承处X向悬浮目标位置坐标的修改步长为ΔΧ，磁悬浮分子泵控制器自动调整所述磁悬浮分子泵转子在第一径向磁轴承处X向悬浮的目标位置为Xclup—= X0_up_old- Δ Χ,然后磁悬浮分子泵控制器控制转子静态悬浮；步骤B 所述磁悬浮分子泵控制器控制所述磁悬浮分子泵转子静态悬浮后，所述磁悬浮分子泵控制器再次检测第一径向磁轴承X+向线圈电流Ix+和χ-向线圈电流Ιχ-，记录当前测量的第一径向磁轴承X+向线圈电流为χ+、χ-向线圈电流为Inew—χ_，同时记录上次测量的第一径向磁轴承X+向线圈电流为I。ld—χ+、χ-向线圈电流为I。ld—χ_，当前所述磁悬浮分子泵转子在第一径向X向悬浮目标位置为X(Lup—。ld，所述磁悬浮分子泵转子在第一径向X向悬浮的新目标位置为Xclup—_，(bl)如果 I0ld_x+〉I0ld—X-，且 Inew—X+〉I new—χ-，贝U 令 X0_up_new — up—old+厶 Xlast，其中 ^ Xlast表示上次第一径向磁轴承悬浮目标位置X向坐标的修改步长；(b2)如果 I0ld_x+〉lold—χ-，且 Inew—χ+〈 Inew—χ-，贝U令 X0_up_new — X0—up—old—八 Xlast/2，其中八 xIast表示上次第一径向磁轴承悬浮目标位置X向坐标的修改步长；(b3)如果 I0ld_x+〈 lold—χ-，且 Inew—χ+〉Inew—χ-，贝U令 X0_up_new — X0—up—old+ 八 Xlast/2，其中八 xIast表示上次第一径向磁轴承悬浮目标位置X向坐标的修改步长；(b4)如果 I0ld_x+〈 lold—X-，且 Inew—X+〈 I new—χ-，贝U 令 X0_up_new — up—old—厶 Xlast，其中 ^ Xlast表示上次第一径向磁轴承悬浮目标位置X向坐标的修改步长；修改完所述磁悬浮分子泵转子在第一径向X向悬浮的目标位置后，磁悬浮分子泵控制器自动调整所述磁悬浮分子泵转子在第一径向X向悬浮的目标位置为所述Xclup—，之后磁悬浮分子泵控制器控制转子静态悬浮，所述磁悬浮分子泵控制器检测第一径向磁轴承X+ 向线圈电流Ix+和X-向线圈电流Ix-,如果所述Ix+和Ix-相等，则当前位置X(LUP—为第一径向磁轴承X向的悬浮中心；如果Ix+和Ix-不相等，则更新I膽—x+为Ix+、I細—x-为Ix-,同时记录上次测量的第一径向磁轴承X+向线圈电流为I。ld—x+、X-向线圈电流为I。ld—x-，当前所述磁悬浮分子泵转子在第一径向X向悬浮目标位置为X(Lup—。ld，所述磁悬浮分子泵转子在第一径向X向悬浮的新目标位置为X(Lup—_，然后重复本步骤B，直至，Ι,+ 和Ix_相等，获得第一径向磁轴承X向的悬浮中心。
7.根据权利要求6所述的获取磁悬浮分子泵转子悬浮中心的控制方法，其特征在于 所述Δ χ的范围为[2O μ m，5O μ m]。
8.根据权利要求7所述的获取磁悬浮分子泵转子悬浮中心的控制方法，其特征在于 所述Δ χ的值为50 μ m。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的获取磁悬浮分子泵转子悬浮中心的控制方法，其特征在于在所述步骤(3)中，采用二分法获取所述转子的轴向悬浮中心。
全文摘要
本发明公开了一种获取磁悬浮分子泵转子悬浮中心的控制方法，首先将磁悬浮分子泵竖直放置，控制所述转子静态悬浮后，通过调整所述转子的径向悬浮位置，保证第一径向磁轴承各相对方向的两个磁极线圈电流均相等，获得所述转子的第一径向悬浮中心，同理获得转子的第二径向悬浮中心；然后，将所述磁悬浮分子泵水平放置，调整所述转子的轴向悬浮位置，保证第一轴向磁轴承和第二轴向磁轴承线圈中的电流相等，获取所述转子的轴向悬浮中心。根据上述步骤获得的转子悬浮中心进行转子悬浮控制，即可解决磁悬浮分子泵由于径向磁轴承和轴向磁轴承气隙不均匀造成的电磁力不均衡的技术问题，保证了磁悬浮分子泵工作过程中的稳定性。
文档编号F04D19/04GK102425557SQ20111040572
公开日2012年4月25日 申请日期2011年12月8日 优先权日2011年12月8日
发明者张剀, 张小章, 李奇志, 武涵, 邹蒙 申请人:北京中科科仪技术发展有限责任公司, 清华大学