M290 v.2 轴承原理与控制
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培训目标
了解磁悬浮轴承以下知识
作用 相关参数 磁轴承系统 备降轴承 转子位置调节Shaft management 自平衡系统Auto balance compensation system
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转子置调节
轴承控制 器(BMCC)
PWM 放大器
BMCC传递控制信号至 PWM
PWM改变磁轴承线圈电 流
磁轴承推动转子回到中心 位置
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确定转子需要调整的方向
将控制信号传递给相应的 PWM；
PWM调整电流，改变磁 轴承磁场大小，将转子调 整至运转中心
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转子位置调节
轴承控制 器(BMCC)
PWM 放大器
转子向左偏移 ； 传感器告知BMCC：
-偏移方向 -偏移大小
允许转子高速旋转
无需增速齿轮，简化设计 可实现大冷吨压缩机体积的小型化
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相关参数
位置传感器环
前轴承组件
后轴承组件
能效提高50倍 磁悬浮轴承功耗小于180w 永磁与电磁混合的主动控制
- 永磁承担主要支撑力 - 电磁对转子位置进行控制微调 - 可极大的降低轴承运行电流及功耗
直至电机轴完全停止并且解除悬浮 “发电机”模式下，电容提供电力 备降轴承：解除悬浮后，转子降落在
备降轴承上
备降轴承
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转子位置调节
轴承控制 器(BMCC)
PWM 放大器
如果转子运转时偏离，传 感器探测到偏移信号并将 信号传递至BMCC
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作用
为什么需要磁轴承
磁无接触，无摩擦
摩擦功耗小 提高可靠性，延长工作寿命 维护费用低 降低噪音
无需润滑，实现100%无油
消除因润滑油引起的传热损失 节省成本 无与润滑油有关的质量问题 扩展了应用范围，如低压比和低流量
PWM 放大器
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转子位置调节
轴承控制 器(BMCC)
PWM 放大器
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转子位置调节
轴承控制 器(BMCC)
PWM 放大器
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轴承控制 器(BMCC)
PWM 放大器
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转子位置调节
轴承控制 器(BMCC)
PWM 放大器
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转子位置调节
轴承控制 器(BMCC)
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磁悬浮轴承系统
组成
轴承：永磁与电磁混合设计
永磁承担主要支撑力 电磁进行控制微调 减少耗电，功耗低于180w
位置传感器
检测转子偏离参考点的位移
控制模块
接收位置传感器的转子位移信息 变换为控制信号传递给PWM
脉宽调制放大器（PWM）
将控制信号转换成控制电流 进而控制电磁力，调整转子位置
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磁悬浮轴承系统
压缩机维修侧
BMCC PWM
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磁悬浮轴承系统
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转子位置调节
轴承控制 器(BMCC)
PWM 放大器
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转子位置调节
轴承控制 器(BMCC)
PWM 放大器
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转子位置调节
轴承控制 器(BMCC)
PWM 放大器
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转子位置调节
轴承控制 器(BMCC)
PWM 放大器
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轴承转子组件
传感器环
位置传感器：5（前2后3） 每次调整步长：.00002”
(0.5μm) 调整频次：100,000次/秒
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磁悬浮轴承系统
运转中突然断电会发生什么？
运转时突然断电，可实现自我保护 0.5ms内，电机转变为“发电机”模式 为控制系统和电磁轴承提供直流电压，
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转子位置调节
轴承控制 器(BMCC)
PWM 放大器
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转子位置调节
轴承控制 器(BMCC)
PWM 放大器
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转子位置调节