一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法
【專利摘要】一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法。一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，徑向磁軸承不設單獨的位移傳感器，而把徑向磁軸承定子鐵芯作為傳感器鐵芯，直接在每個磁極上與磁軸承線圈一起并繞一只線圈制成徑向傳感器探頭，所述的徑向傳感器探頭分別為位移傳感器探頭S1、位移傳感器探頭S2、位移傳感器探頭S3、位移傳感器探頭S4、位移傳感器探頭S5、位移傳感器探頭S6、位移傳感器探頭S7、位移傳感器探頭S8。本發明用于差動配置的徑向和軸向磁軸承。
【專利說明】
一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法
技術領域
[0001 ] 本發明涉及一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法。
【背景技術】
[0002]磁軸承具有無機械摩擦和磨損、不需要潤滑和維護、允許轉子高速旋轉等優點。磁懸浮軸承系統中，為了對磁軸承進行主動控制，以實現轉子的穩定懸浮，必須給控制系統提供轉子準確的位置信息。目前一般通過單獨配置的非接觸式的位移傳感器或采用自傳感磁軸承技術來獲得所需要的轉子位置信息。如果采用單獨配置的位移傳感器，會使磁懸浮軸承的軸向尺寸變大.降低系統的動態性能。由于結構的限制，傳感器不能裝在磁浮軸承的中間，帶來的測量位移與轉子位移不同位問題，使系統的控制方程相互耦合，提高了系統的控制器設計難度，降低了控制系統穩定性，加上單獨傳感器的價格也較高，這些都大大限制了磁懸浮軸承的工業應用。自傳感器磁軸承系統中轉子位移是根據電磁鐵線圈上的電流或電壓信號得到的，因不需要位移傳感器，磁懸浮軸承轉子的軸向尺寸變小，系統的動態性能得到了提高，克服了傳感器帶來的測量位移與轉子位移不同位的問題，特別適合在高速場合運行，降低了磁軸承的總體成本價格。但是，磁軸承自傳感技術具有需要大的電流紋波，抗干擾能力差等問題，距離大規模商業應用還有一系列技術障礙需要跨越。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種能夠對磁懸浮轉子的位移進行檢測，減小系統的體積、重量，降低成本，提高控制穩定性的一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法。
[0004]上述的目的通過以下的技術方案實現:
一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，徑向磁軸承不設單獨的位移傳感器，而把徑向磁軸承定子鐵芯作為傳感器鐵芯，直接在每個磁極上與磁軸承線圈一起并繞一只線圈制成徑向傳感器探頭，所述的徑向傳感器探頭分別為位移傳感器探頭S1、位移傳感器探頭S2、位移傳感器探頭S3、位移傳感器探頭S4、位移傳感器探頭S5、位移傳感器探頭S6、位移傳感器探頭S7、位移傳感器探頭S8。
[0005]所述的一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，所述的徑向傳感器探頭的第I位移傳感器探頭SI和第5位移傳感器探頭S5、或第4位移傳感器探頭S4和第6位移傳感器探頭S6、或將第I位移傳感器探頭SI和第2位移傳感器探頭S2串聯或并聯與第5位移傳感器探頭S5和第6位移傳感器探頭S6對應串聯或并聯后，沿X軸方向組成一對，分別位于X軸的兩個方向成180°角，構成X軸的變氣隙式差動電感式位移傳感器，實現X方向磁軸承轉子位移的差動測量。
[0006]所述的一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，所述的徑向傳感器探頭的第3位移傳感器探頭S3和第7位移傳感器探頭S7、或第4位移傳感器探頭S4和第8位移傳感器探頭S8、或將第3位移傳感器探頭S3和第4位移傳感器探頭S4串聯或并聯與第7位移傳感器探頭S7和第8位移傳感器探頭S8對應串聯或并聯后，沿Y軸方向組成一對，分別位于Y軸的兩個方向成180°角，構成Y軸的變氣隙式差動電感式位移傳感器，實現Y方向磁軸承轉子位移的差動測量。
[0007]所述的一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，所述的徑向傳感器探頭的第I位移傳感器探頭SI和第2位移傳感器探頭S2分別作為初級線圈和次級線圈，與第5位移傳感器探頭S5和第6位移傳感器探頭S6分別作為初級線圈和次級線圈，沿X軸方向組成一對，分別位于X軸的兩個方向成180°角，構成X軸的差動變壓器式位移傳感器，實現X方向磁軸承轉子位移的差動測量。
[0008]所述的一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，所述的徑向傳感器探頭的第3位移傳感器探頭S3和第4位移傳感器探頭S4分別作為初級線圈和次級線圈，與第7位移傳感器探頭S7和第8位移傳感器探頭S8分別作為初級線圈和次級線圈，沿Y軸方向組成一對，分別位于Y軸的兩個方向成180°角，構成Y軸的差動變壓器式位移傳感器，實現Y方向磁軸承轉子位移的差動測量。
[0009]所述的一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，所述的軸向磁軸承不設單獨的位移傳感器，而分別把兩個軸向差動磁軸承定子鐵芯作為傳感器鐵芯，直接與磁軸承線圈一起分別并繞2只線圈制成軸向傳感器探頭，所述的軸向傳感器探頭分別為位移傳感器探頭S9、位移傳感器探頭S10、位移傳感器探頭S11、位移傳感器探頭S12。
[0010]所述的一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，所述的軸向傳感器探頭的第9位移傳感器探頭S9和第10位移傳感器探頭SlO任取其中一個或將位移傳感器探頭S9和位移傳感器探頭SlO串聯或將位移傳感器探頭S9和位移傳感器探頭SlO并聯、與第11位移傳感器探頭SI I和第12位移傳感器探頭S12任意取一個或將位移傳感器探頭SI I和位移傳感器探頭S12串聯或將位移傳感器探頭Sll和位移傳感器探頭S12并聯，沿Z軸方向組成一對，分別位于Z軸的兩個方向成180°角，構成Z軸的變氣隙式差動電感式位移傳感器，實現Z軸方向磁軸承轉子位移的差動測量;或所述的軸向傳感器探頭的第9位移傳感器探頭S9和第10位移傳感器探頭SlO分別作為初級線圈和次級線圈與第11位移傳感器探頭Sll和第12位移傳感器探頭S12分別作為初級線圈和次級線圈，沿Z軸方向組成一對，分別位于Z軸的兩個方向成180°角，構成Z軸的差動變壓器式位移傳感器，實現Z方向磁軸承轉子位移的差動測量。
[0011]所述的一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，所述的徑向磁軸承定子鐵芯不是一個整體，而是采用分體設計，共分為4塊，X方向2塊，Y方向2塊。
[0012]所述的一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，所述的變氣隙式差動電感式位移傳感器或差動變壓器式位移傳感器調制頻率與磁軸承開關功放開關頻率相差兩倍以上。
[0013]所述的一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，所述的位移傳感器探頭S1、所述的位移傳感器探頭S2、所述的位移傳感器探頭S3、所述的位移傳感器探頭S4、所述的位移傳感器探頭S5、所述的位移傳感器探頭S6、所述的位移傳感器探頭S7、所述的位移傳感器探頭S8根據徑向電磁鐵結構配置的不同，對應配置為多級結構或單極結構。
[0014]有益效果:
1.本發明通過直接在磁軸承執行器鐵芯上與磁軸承線圈一起并繞傳感線圈，采用交流電橋或差動變壓器測量電路，構成變氣隙式差動電感式位移傳感器或差動變壓器位移傳感器，保證了執行器和傳感器位置重合。
[0015]2.本發明通過選擇磁軸承構型與激勵方式，改變傳感器調制頻率以及濾波電路，解決了傳感器磁路耦合以及磁軸承對傳感器的干擾問題。
[0016]3.本發明適用于所有差動配置的不同結構形式的徑向和軸向磁軸承，適用范圍廣;能夠實現測量信號和實際轉子位移信號的高精度同位測量。
[0017]4.本發明解決了現有磁軸位移傳感器軸向體積大、傳感器/執行器不重合的不足，以及磁軸承自傳感實現技術難度大，抗干擾能力差的問題。
[0018]5.本發明能夠對系統軸向尺寸、傳感器的體積、重量等方面有嚴格要求的磁軸承轉子系統位移檢測，如磁懸浮儲能飛輪、磁懸浮電機等，檢測結果準確。
[0019]6.本發明無需單獨配置的位移傳感器，減小了磁懸浮軸承的軸向尺寸，能夠提高系統的動態性能，降低系統成本。
[0020]7.本發明的傳感器和磁軸承執行器一體化設計，二者位置完全重合，實現了測量位移與轉子位移同位，降低了磁軸承控制系統設計難度，提高了磁軸承控制系統穩定性和魯棒性。
[0021]8.本發明的徑向、軸向全部實現位移的差動測量，提高了傳感器的線性度和溫度穩定性。
[0022]9.本發明的傳感器和磁軸承執行器一體化設計，提高了系統的集成度和裝配精度，減輕了重量，減小了體積。
[0023]10.本發明采用成熟的電感式位移傳感器測量電路，測量精度高，抗干擾能力強。
[0024]11.本發明能夠測量磁軸承中心處轉子實際位置與給定位置之間的位移偏差，實現了對磁軸承轉子的穩定控制。
[0025]12.本發明通過在磁軸承執行器定子鐵芯每個磁極上與磁軸承線圈一起并繞一只傳感線圈，采用交流電橋或差動變壓器實現無接觸位移測量;通過選擇磁軸承構型與激勵方式，改變傳感器調制頻率以及濾波電路，解決了傳感器磁路耦合以及磁軸承對傳感器的干擾問題。
13.本發明克服了傳統主動磁軸承執行器與位移傳感器的非并置所帶來的測量位移與轉子位移不同位問題，位移檢測信號即磁軸承中心位置。
[0026]14.本發明能夠減小磁懸浮轉子系統軸向尺寸，提尚系統I旲態，改善穩定性，提尚控制精度。
[0027]【附圖說明】:
附圖1為本發明的多極結構徑向磁軸承應用示意圖；
附圖2是附圖1的側視圖。
[0028]附圖3為本發明的單極結構徑向磁軸承應用示意圖；
附圖4是附圖3的側視圖。
[0029]附圖5為本發明的軸向磁軸承應用配置示意圖；
附圖6為本發明的差動電感式位移傳感器測量電路示意圖；
附圖7為本發明的差動變壓器位移傳感器測量電路示意圖。
[0030]【具體實施方式】:
實施例1:
一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，徑向磁軸承不設單獨的位移傳感器，而把徑向磁軸承定子鐵芯作為傳感器鐵芯，直接在每個磁極上與磁軸承線圈一起并繞一只線圈制成徑向傳感器探頭，所述的徑向傳感器探頭分別為位移傳感器探頭S1、位移傳感器探頭S2、位移傳感器探頭S3、位移傳感器探頭S4、位移傳感器探頭S5、位移傳感器探頭S6、位移傳感器探頭S7、位移傳感器探頭S8。
[0031]實施例2:
實施例1所述的一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，其特征是:所述的徑向傳感器探頭的第I位移傳感器探頭SI和第5位移傳感器探頭S5、或第4位移傳感器探頭S4和第6位移傳感器探頭S6、或將第I位移傳感器探頭SI和第2位移傳感器探頭S2串聯或并聯與第5位移傳感器探頭S5和第6位移傳感器探頭S6對應串聯或并聯后，沿X軸方向組成一對，分別位于X軸的兩個方向成180°角，構成X軸的變氣隙式差動電感式位移傳感器，實現X方向磁軸承轉子位移的差動測量。
[0032]實施例3:
實施例1所述的一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，所述的徑向傳感器探頭的第3位移傳感器探頭S3和第7位移傳感器探頭S7、或第4位移傳感器探頭S4和第8位移傳感器探頭S8、或將第3位移傳感器探頭S3和第4位移傳感器探頭S4串聯或并聯與第7位移傳感器探頭S7和第8位移傳感器探頭S8對應串聯或并聯后，沿Y軸方向組成一對，分別位于Y軸的兩個方向成180°角，構成Y軸的變氣隙式差動電感式位移傳感器，實現Y方向磁軸承轉子位移的差動測量。
[0033]實施例4:
實施例3所述的一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，所述的徑向傳感器探頭的第I位移傳感器探頭SI和第2位移傳感器探頭S2分別作為初級線圈和次級線圈，與第5位移傳感器探頭S5和第6位移傳感器探頭S6分別作為初級線圈和次級線圈，沿X軸方向組成一對，分別位于X軸的兩個方向成180°角，構成X軸的差動變壓器式位移傳感器，實現X方向磁軸承轉子位移的差動測量。
[0034]實施例5:
實施例1所述的一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，所述的徑向傳感器探頭的第3位移傳感器探頭S3和第4位移傳感器探頭S4分別作為初級線圈和次級線圈，與第7位移傳感器探頭S7和第8位移傳感器探頭S8分別作為初級線圈和次級線圈，沿Y軸方向組成一對，分別位于Y軸的兩個方向成180°角，構成Y軸的差動變壓器式位移傳感器，實現Y方向磁軸承轉子位移的差動測量。
[0035]實施例6:
實施例1所述的一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，所述的軸向磁軸承不設單獨的位移傳感器，而分別把兩個軸向差動磁軸承定子鐵芯作為傳感器鐵芯，直接與磁軸承線圈一起分別并繞2只線圈制成軸向傳感器探頭，所述的軸向傳感器探頭分別為位移傳感器探頭S9、位移傳感器探頭S10、位移傳感器探頭S11、位移傳感器探頭S12。
[0036]實施例7:
實施例6所述的一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，所述的軸向傳感器探頭的第9位移傳感器探頭S9和第10位移傳感器探頭SlO任取其中一個或將位移傳感器探頭S9和位移傳感器探頭SlO串聯或將位移傳感器探頭S9和位移傳感器探頭SlO并聯、與第11位移傳感器探頭SI I和第12位移傳感器探頭S12任意取一個或將位移傳感器探頭SI I和位移傳感器探頭S12串聯或將位移傳感器探頭Sll和位移傳感器探頭S12并聯，沿Z軸方向組成一對，分別位于Z軸的兩個方向成180°角，構成Z軸的變氣隙式差動電感式位移傳感器，實現Z軸方向磁軸承轉子位移的差動測量;或所述的軸向傳感器探頭的第9位移傳感器探頭S9和第10位移傳感器探頭SlO分別作為初級線圈和次級線圈與第11位移傳感器探頭Sll和第12位移傳感器探頭S12分別作為初級線圈和次級線圈，沿Z軸方向組成一對，分別位于Z軸的兩個方向成180°角，構成Z軸的差動變壓器式位移傳感器，實現Z方向磁軸承轉子位移的差動測量。
[0037]實施例8:
實施例1所述的一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，所述的徑向磁軸承定子鐵芯不是一個整體，而是采用分體設計，共分為4塊，X方向2塊，Y方向2塊。
[0038]實施例9:
實施例2所述的一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，所述的變氣隙式差動電感式位移傳感器或差動變壓器式位移傳感器調制頻率與磁軸承開關功放開關頻率相差兩倍以上。
[0039]實施例10:
實施例1所述的一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，所述的位移傳感器探頭S1、所述的位移傳感器探頭S2、所述的位移傳感器探頭S3、所述的位移傳感器探頭S4、所述的位移傳感器探頭S5、所述的位移傳感器探頭S6、所述的位移傳感器探頭S7、所述的位移傳感器探頭S8根據徑向電磁鐵結構配置的不同，對應配置為多級結構或單極結構。
[0040]實施例11:
上述實施例所述的一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，根據徑向電磁鐵結構配置的不同，對應配置為多級結構或單極結構。多極結構徑向磁軸承應用示意如附圖1、附圖2所示，單極結構徑向磁軸承應用示意如附圖3、附圖4。附圖1、附圖2、附圖3、附圖4中磁軸承定子鐵芯塊21、磁軸承定子鐵芯塊22、磁軸承定子鐵芯塊23、磁軸承定子鐵芯塊24構成一端徑向磁軸承定子鐵芯，同時又作為位移傳感器的鐵芯，分體設計能夠避免X、Y兩個方向的磁路耦合。磁軸承繞組El?磁軸承繞組ES為8個磁軸承繞組，I是轉子。在每個磁極上與磁軸承線圈一起并繞一只線圈作為位移傳感器探頭SI?位移傳感器探頭S8。徑向傳感器探頭的第I位移傳感器探頭SI和第5位移傳感器探頭S5，或第4位移傳感器探頭S4和第6位移傳感器探頭S6，或將第I位移傳感器探頭SI和第2位移傳感器探頭S2串聯或并聯與第5位移傳感器探頭S5和第6位移傳感器探頭S6對應串聯或并聯后，沿X軸方向組成一對，分別位于X軸的兩個方向成180°角，構成X軸的變氣隙式差動電感式位移傳感器，實現X方向磁軸承轉子位移的差動測量。徑向傳感器探頭的第3位移傳感器探頭S3和第7位移傳感器探頭S7，或第4位移傳感器探頭S4和第8位移傳感器探頭S8，或將第3位移傳感器探頭S3和第4位移傳感器探頭S4串聯或并聯與第7位移傳感器探頭S7和第8位移傳感器探頭S8對應串聯或并聯后，沿Y軸方向組成一對，分別位于Y軸的兩個方向成180°角，構成Y軸的變氣隙式差動電感式位移傳感器，實現Y方向磁軸承轉子位移的差動測量。或者徑向傳感器探頭的第I位移傳感器探頭SI和第2位移傳感器探頭S2分別作為原邊和副邊，與第5位移傳感器探頭S5和第6位移傳感器探頭S6分別作為原邊和副邊，沿X軸方向組成一對，分別位于X軸的兩個方向成180°角，構成X軸的差動變壓器式位移傳感器，實現X方向磁軸承轉子位移的差動測量。徑向傳感器探頭的第3位移傳感器探頭S3和第4位移傳感器探頭S4分別作為初級線圈和次級線圈，與第7位移傳感器探頭S7和第8位移傳感器探頭S8分別作為初級線圈和次級線圈，沿Y軸方向組成一對，分別位于Y軸的兩個方向成180°角，構成Y軸的差動變壓器式位移傳感器，實現Y方向磁軸承轉子位移的差動測量。
[0041]附圖5為本發明的軸向磁軸承應用的配置示意圖。軸向磁軸承不設單獨的位移傳感器，而分別把兩個軸向差動磁軸承定子鐵芯作為傳感器鐵芯，直接與磁軸承線圈一起分別并繞2只線圈作為位移傳感器探頭S9?位移傳感器探頭S12。軸向傳感器探頭的第9位移傳感器探頭S9和第10位移傳感器探頭SlO任取其中一個(或將其串聯或并聯使用)，與第11位移傳感器探頭Sll和第12位移傳感器探頭S12任意取一個(或將其串聯或并聯使用)，沿Z軸方向組成一對，分別位于Z軸的兩個方向成180°角，構成Z軸的變氣隙式差動電感式位移傳感器，實現Z軸方向磁軸承轉子位移的差動測量。或者軸向傳感器探頭的第9位移傳感器探頭S9和第10位移傳感器探頭SlO分別作為初級線圈和次級線圈，與第11位移傳感器探頭Sll和第12位移傳感器探頭S12分別作為初級線圈和次級線圈，沿Z軸方向組成一對，分別位于Z軸的兩個方向成180°角，構成Z軸的差動變壓器式位移傳感器，實現Z方向磁軸承轉子位移的差動測量。一端軸向磁軸承定子鐵芯為31、差動配置的另一端軸向磁軸承定子鐵芯為32。[0042 ]如附圖6，變氣隙式差動電感式位移傳感器測量電路采用半橋式交流電橋結構，L+為某一測量方向上沿坐標軸正方向一對磁極上的兩只線圈其中的一只，或兩只線圈的串聯，或兩只線圈的并聯。L-為與L+同一測量方向上沿坐標軸負方向一對磁極上的兩只線圈其中的一只，或兩只線圈的串聯，或兩只線圈的并聯。L-與L+組成半橋式交流電橋的兩個橋臂。當轉子軸偏離中間位置時，兩邊氣隙不等，電橋失衡，便有電壓Vo輸出的大小及相位取決于軸的位移大小和方向。
[0043]附圖7為差動變壓器接法的位移傳感器測量電路，某一測量方向上沿坐標軸正方向一對磁極上的兩只線圈分別作為初級線圈和次級線圈，該測量方向上沿坐標軸負方向一對磁極上的兩只線圈對應作為初級線圈和次級線圈。兩個初級線圈并聯后接入勵磁電壓。當轉子軸偏離中間位置時，兩邊氣隙不等，次級線圈中感應的電勢不再相等，便有電壓Vo輸出jo的大小及相位取決于軸的位移大小和方向。
[0044]附圖6和附圖7信號處理電路均采用高性能的單片式線位移差動變壓器(LVDT)信號調節芯片AD598，它內部集成了激勵信號發生器、信號解調、放大、溫度補償等電路。激勵信號發生器頻率，即交流電橋和差動變壓器的調制頻率需與磁軸承開關功放開關頻率相差兩倍以上，以避開磁軸承開關功放的干擾，關于AD598的詳細說明見芯片相關技術手冊。
【主權項】
1.一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，其特征是:徑向磁軸承不設單獨的位移傳感器，而把徑向磁軸承定子鐵芯作為傳感器鐵芯，直接在每個磁極上與磁軸承線圈一起并繞一只線圈制成徑向傳感器探頭，所述的徑向傳感器探頭分別為位移傳感器探頭S1、位移傳感器探頭S2、位移傳感器探頭S3、位移傳感器探頭S4、位移傳感器探頭S5、位移傳感器探頭S6、位移傳感器探頭S7、位移傳感器探頭S8。2.根據權利要求1所述的一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，其特征是:所述的徑向傳感器探頭的第I位移傳感器探頭SI和第5位移傳感器探頭S5、或第4位移傳感器探頭S4和第6位移傳感器探頭S6、或將第I位移傳感器探頭SI和第2位移傳感器探頭S2串聯或并聯與第5位移傳感器探頭S5和第6位移傳感器探頭S6對應串聯或并聯后，沿X軸方向組成一對，分別位于X軸的兩個方向成180°角，構成X軸的變氣隙式差動電感式位移傳感器，實現X方向磁軸承轉子位移的差動測量。3.根據權利要求1所述的一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，其特征是:所述的徑向傳感器探頭的第3位移傳感器探頭S3和第7位移傳感器探頭S7、或第4位移傳感器探頭S4和第8位移傳感器探頭S8、或將第3位移傳感器探頭S3和第4位移傳感器探頭S4串聯或并聯與第7位移傳感器探頭S7和第8位移傳感器探頭S8對應串聯或并聯后，沿Y軸方向組成一對，分別位于Y軸的兩個方向成180°角，構成Y軸的變氣隙式差動電感式位移傳感器，實現Y方向磁軸承轉子位移的差動測量。4.根據權利要求3所述的一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，其特征是:所述的徑向傳感器探頭的第I位移傳感器探頭SI和第2位移傳感器探頭S2分別作為初級線圈和次級線圈，與第5位移傳感器探頭S5和第6位移傳感器探頭S6分別作為初級線圈和次級線圈，沿X軸方向組成一對，分別位于X軸的兩個方向成180°角，構成X軸的差動變壓器式位移傳感器，實現X方向磁軸承轉子位移的差動測量。5.根據權利要求1所述的一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，其特征是:所述的徑向傳感器探頭的第3位移傳感器探頭S3和第4位移傳感器探頭S4分別作為初級線圈和次級線圈，與第7位移傳感器探頭S7和第8位移傳感器探頭S8分別作為初級線圈和次級線圈，沿Y軸方向組成一對，分別位于Y軸的兩個方向成180°角，構成Y軸的差動變壓器式位移傳感器，實現Y方向磁軸承轉子位移的差動測量。6.根據權利要求1所述的一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，其特征是:所述的軸向磁軸承不設單獨的位移傳感器，而分別把兩個軸向差動磁軸承定子鐵芯作為傳感器鐵芯，直接與磁軸承線圈一起分別并繞2只線圈制成軸向傳感器探頭，所述的軸向傳感器探頭分別為位移傳感器探頭S9、位移傳感器探頭S10、位移傳感器探頭S11、位移傳感器探頭 S12。7.根據權利要求6所述的一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，其特征是:所述的軸向傳感器探頭的第9位移傳感器探頭S9和第10位移傳感器探頭SlO任取其中一個或將位移傳感器探頭S9和位移傳感器探頭SlO串聯或將位移傳感器探頭S9和位移傳感器探頭SlO并聯、與第11位移傳感器探頭Sll和第12位移傳感器探頭S12任意取一個或將位移傳感器探頭Sll和位移傳感器探頭S12串聯或將位移傳感器探頭Sll和位移傳感器探頭S12并聯，沿Z軸方向組成一對，分別位于Z軸的兩個方向成180°角，構成Z軸的變氣隙式差動電感式位移傳感器，實現Z軸方向磁軸承轉子位移的差動測量;或所述的軸向傳感器探頭的第9位移傳感器探頭S9和第10位移傳感器探頭SlO分別作為初級線圈和次級線圈與第11位移傳感器探頭Sll和第12位移傳感器探頭S12分別作為初級線圈和次級線圈，沿Z軸方向組成一對，分別位于Z軸的兩個方向成180°角，構成Z軸的差動變壓器式位移傳感器，實現Z方向磁軸承轉子位移的差動測量。8.根據權利要求1所述的一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，其特征是:所述的徑向磁軸承定子鐵芯不是一個整體，而是采用分體設計，共分為4塊，X方向2塊，Y方向2塊。9.根據權利要求2所述的一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，其特征是:所述的變氣隙式差動電感式位移傳感器或差動變壓器式位移傳感器調制頻率與磁軸承開關功放開關頻率相差兩倍以上。10.根據權利要求1所述的一種執行器傳感器一體化磁軸承位移測量方法，其特征是:所述的位移傳感器探頭S1、所述的位移傳感器探頭S2、所述的位移傳感器探頭S3、所述的位移傳感器探頭S4、所述的位移傳感器探頭S5、所述的位移傳感器探頭S6、所述的位移傳感器探頭S7、所述的位移傳感器探頭S8根據徑向電磁鐵結構配置的不同，對應配置為多級結構或單極結構。
【文檔編號】G01B7/02GK105841598SQ201610350626
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月25日
【發明人】田希暉, 王志強, 鄭領博, 李光軍
【申請人】北京泓慧國際能源技術發展有限公司