CN117231483A - 一种磁悬浮压缩机反转保护组件、方法以及磁悬浮压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磁悬浮压缩机反转保护组件、方法以及磁悬浮压缩机，属于压缩机防反转技术领域，解决了现有技术虽然能检测出电机是否反转，但是不能立即发送停机命令的技术问题。该组件包括标记体，设于转子轴，以随转子轴同步转动；探测部，设于磁悬浮轴承，探测部与标记体对应，以探测标记体旋转时的位移信息；控制单元，与探测部和磁悬浮压缩机均电连接，以根据标记体旋转时的位移信息来控制磁悬浮压缩机启停。该方法包括转子轴上的标记体旋转时的位移信息；根据位移信息来控制磁悬浮压缩机启停。通过该组件和方法，不仅能自动检测磁悬浮压缩机是否反转，以帮助判断接线是否正确，而且在出现反转时还能自动停机，不需人工手动干预。

Description

一种磁悬浮压缩机反转保护组件、方法以及磁悬浮压缩机

技术领域

本发明属于压缩机防反转技术领域，特别涉及一种磁悬浮压缩机反转保护组件、方法以及磁悬浮压缩机。

背景技术

磁悬浮压缩机作为一款无油无摩擦的高精度悬浮压缩机，市场占有份额随着技术的发展越来越高，磁悬浮压缩机装配就显得格外重要。装配压缩机时，三相电线序接错会导致电机反转，测试时难以发现。电机反转会导致压缩机腔体内温度过高，致使电机定子退磁、定子损坏等问题发生。目前的磁悬浮压缩机均设置有通过电机转动的转子轴以及用于支撑所述转子轴旋转的磁悬浮轴承，转子轴的部分区段插装在磁悬浮轴承的内孔中。

在现有技术条件下，只能依靠检查接线顺序，在运行初期也难以发现，直到事故发生，重新检查才能发现是接线的问题。专利CN115951217A公开了一种根据LED指示灯的显示颜色变化以及数码管挡位显示是否合乎要求，来判断三相接线顺序是否正确，该方案虽然能检测出电机是否反转，但是不能立即发送停机命令，需要人为停机保护压缩机。

发明内容

本发明提供一种磁悬浮压缩机反转保护组件、方法以及磁悬浮压缩机，用于解决现有技术虽然能检测出电机是否反转，但是不能立即发送停机命令的技术问题。

本发明通过下述技术方案实现：一种磁悬浮压缩机反转保护组件，包括：

标记体，设于所述磁悬浮压缩机的转子轴，以随所述转子轴同步转动；

探测部，设于所述磁悬浮压缩机的磁悬浮轴承，所述探测部与所述标记体对应，以探测所述标记体旋转时的位移信息；

控制单元，与所述探测部以及所述磁悬浮压缩机均电连接，以根据所述标记体旋转时的位移信息来控制所述磁悬浮压缩机启停。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述标记体为开设有凹槽的推力盘；

所述探测部为位移传感器，所述位移传感器与所述凹槽对应，以检测与所述推力盘表面之间的间距大小而形成波形信号，所述波形信号构成所述位移信息。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述推力盘靠近所述磁悬浮轴承的一侧表面为平面，所述凹槽开设于所述平面。

进一步地，为了更好地实现本发明，所述凹槽的数量为多个，多个所述凹槽不均匀地分布在所述平面的边缘。

进一步地，为了更好地实现本发明，所述控制单元包括：

单片微型计算机；

逻辑比较模块，储存有所述磁悬浮压缩机正转时的所述波形信号和/或反转时的波形信号，所述位移传感器与所述逻辑比较模块电连接，所述逻辑比较模块与所述单片微型计算机电连接。

进一步地，为了更好地实现本发明，所述逻辑比较模块包括：

两个逻辑比较器，分别储存有所述磁悬浮压缩机正转时对应的波形信号和反转时对应的波形信号，两个所述逻辑比较器与所述位移传感器均电连接，并且两个所述逻辑逻辑比较器与所述单片微型计算机均电连接。

本发明提供的磁悬浮压缩机反转保护方法通过上述的磁悬浮压缩机反转保护组件来防止磁悬浮压缩机反转，包括：

获取所述磁悬浮压缩机的转子轴上的所述标记体旋转时的位移信息；

根据所述位移信息来控制所述磁悬浮压缩机启停。

进一步地，为了更好地实现本发明，所述获取所述磁悬浮压缩机的转子轴上的所述标记体旋转时的位移信息具体为：

通过所述位移传感器检测与所述推力盘表面之间的间距大小而形成波形信号，所述波形信号构成所述位移信息。

进一步地，为了更好地实现本发明，所述根据所述位移信息来控制所述磁悬浮压缩机启停具体为：

将所述位移传感器获取的所述波形信号传递给两个所述逻辑比较器；

两个所述逻辑比较器将其内部存储的波形信号与所述位移传感器传递来的波形信号进行比对，并且获得比对结果电信号；

将所述比对结果电信号传递至所述单片微型计算机；

所述单片微型计算机根据所述比对结果电信号来控制所述磁悬浮压缩机启停。

本发明提供的磁悬浮压缩机采用上述的磁悬浮压缩机反转保护组件，以避免反转。

本发明相较于现有技术具有以下有益效果：

(1)本发明提供的磁悬浮压缩机反转保护组件包括标记体、探测部以及控制单元，标记体设于磁悬浮压缩机的转子轴，因此该标记体能够随着磁悬浮压缩机的转子轴同步转动，探测部设于磁悬浮压缩机的磁悬浮轴承，探测部与标记体对应，该探测部用于探测标记体旋转时的位移信息，控制单元与探测部以及磁悬浮压缩机均电连接，以根据标记体旋转时的位移信息来控制磁悬浮压缩机启停。

磁悬浮压缩机在接线之后通电运行，若接线正确，那么磁悬浮压缩机则产生正转，此时的位移信息为正确的位移信息，控制单元控制磁悬浮压缩机正常运行，若接线不正确，那么磁悬浮压缩机则会产生反转，此时的位移信息是错误的，在此情形下，控制单元控制磁悬浮压缩机停机。通过该组件，不仅能够检测出磁悬浮压缩机是否反转，从而帮助判断磁悬浮压缩机的接线是否正确，在接线不正确的情况下，磁悬浮压缩机在启动运行一小段时间之后即会自动停止运行，不需要操作人员手动干预停机，从而更好地保护磁悬浮压缩机。

(2)本发明提供的磁悬浮压缩机反转保护方法是通过上述的磁悬浮压缩机反转保护组件来防止磁悬浮压缩机反转的，该方法包括获取所述磁悬浮压缩机的转子轴上的所述标记体旋转时的位移信息，根据所述位移信息来控制所述磁悬浮压缩机启停。通过该方法，磁悬浮压缩机在接线之后通电运行，若接线正确，那么磁悬浮压缩机则产生正转，此时的位移信息为正确的位移信息，控制单元控制磁悬浮压缩机正常运行，若接线不正确，那么磁悬浮压缩机则会产生反转，此时的位移信息是错误的，在此情形下，控制单元控制磁悬浮压缩机停机。通过该组件，不仅能够检测出磁悬浮压缩机正否反转，从而帮助判断磁悬浮压缩机的接线是否正确，在接线不正确的情况下，磁悬浮压缩机在启动运行一小段时间之后即会自动停止运行，不需要操作人员手动干预停机，从而更好地保护磁悬浮压缩机。

(3)本发明提供的磁悬浮压缩机采用上述磁悬浮压缩机反转保护组件，因此该磁悬浮压缩机能够自动检测接线是否正确，在接线不正确而导致反转时，能够自动停机，不需要操作人员手动干预停机，从而更好地保护磁悬浮压缩机。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1提供的磁悬浮压缩机反转保护组件的结构示意图；

图2是本发明实施例1提供的磁悬浮压缩机反转保护组件的电控结构框图；

图3是本发明实施例2提供磁悬浮压缩机反转保护方法的路程图。

图中：

1-转子轴；2-推力盘；3-凹槽；4-位移传感器；5-单片微型计算机；6-第一逻辑比较器；7-第二逻辑比较器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

实施例1：

本实施例提供的磁悬浮压缩机反转保护组件包括标记体、探测部以及控制单元，其中：

标记体设于磁悬浮压缩机的转子轴1，因此该标记体能够随着磁悬浮压缩机的转子轴1同步转动。需要说明的是，本实施例中的转子轴1是磁悬浮压缩机内的重要组成部件，其通过电机带动转动。磁悬浮压缩机接线实际上是其内部的上述电机接线。当接线正确时，电机正转，转子轴1在电机的带动下将会产生正转，此时的磁悬浮压缩机能够正常运行；当接线错误时，电机反转，转子轴1在电机的带动下将会产生反转，此时的磁悬浮压缩机则不能正常运行。当然，磁悬浮压缩机也可能因为程序问题而导致反转，此时的“反转”也可以通过本实施例提供的组件进行检测且同步对磁悬浮压缩机进行停机，以保护磁悬浮压缩机。

探测部设于磁悬浮压缩机的磁悬浮轴承，探测部与标记体对应，该探测部用于探测标记体旋转时的位移信息。由于标记体随转子轴1同步转动，所以标记体的位移信息则是转子轴1以及电机转轴转动时的位移信号，从而检测出磁悬浮压缩机的转子轴1以及电机是正转还是反转，进而判定磁悬浮压缩机接线是否正确。

控制单元与探测部以及磁悬浮压缩机均电连接，以根据标记体旋转时的位移信息来控制磁悬浮压缩机启停。本实施例中，在磁悬浮压缩机正转以及反转时，上述探测部探测到的上述位移信号是不同的，控制单元根据不同的上述位移信号，从而判定磁悬浮压缩机的转子轴1以及电机是正转还是反转，判定为正转时，控制单元控制磁悬浮压缩机正常运行，判定为反转时，控制单元控制磁悬浮压缩机停止运行。

磁悬浮压缩机在接线之后通电运行，若接线正确，那么磁悬浮压缩机则产生正转，此时的位移信息为正确的位移信息，控制单元控制磁悬浮压缩机正常运行，若接线不正确，那么磁悬浮压缩机则会产生反转，此时的位移信息是错误的，在此情形下，控制单元控制磁悬浮压缩机停机。通过该组件，不仅能够检测出磁悬浮压缩机是否反转，从而帮助判断磁悬浮压缩机的接线是否正确，在接线不正确的情况下，磁悬浮压缩机在启动运行一小段时间之后即会自动停止运行，不需要操作人员手动干预停机，从而更好地保护磁悬浮压缩机。

可选地，本实施例中的上述标记体为开设有凹槽3的推力盘2，该推力盘2一体成型设于上述转子轴1上，并且该推力盘2位于上述磁悬浮轴承的侧方，在推力盘2和磁悬浮轴承之间设有间隙。上述探测部为位移传感器4，该位移传感器4安装在磁悬浮轴承的端面上并与上述凹槽3对应，以检测与推力盘2表面之间的距离大小而形成波形信号，该波形信号构成上述位移信息。

需要说明的是，当推力盘2随着上述转子轴1一同转动时，推力盘2的凹槽3也将绕转子轴1转动，当凹槽3转动至与位移传感器4正对时，位移传感器4检测到的距离则更大，当凹槽3转动至与位移传感器4错开时，位移传感器4检测到的距离则更小，所以在推力盘2转动的过程中，位移传感器4检测到的信号则是一波形型号。最佳地，上述推力盘2靠近磁悬浮轴承的一侧表面为平面，凹槽3开设于平面。并且凹槽3的数量为多个，多个凹槽3不均匀地分布在所述平面的边缘。从而使得转子轴1正反转时，位移传感器4形成的波形信号不同，以便于控制单元判断。

作为本实施例的另一种可选实施方式，本实施例中，也可以只在上述平面上设一个凹槽3，但是该凹槽3的深度沿转子轴1的轴向逐渐改变，这样，也能在转子轴1正反转时，位移传感器4形成不同的波形信号。

可选地，本实施例中的控制单元包括单片微型计算机5(也即MCU)以及逻辑比较模块，逻辑比较模块储存有磁悬浮压缩机正转时的波形信号和/或反转时的波形信号，逻辑比较模块与上述位移传感器4以及单片微型计算机5电连接。位移传感器4获取的上述波形信号传递给逻辑比较模块，逻辑比较模块则将获取的波形信号与其内储存的波形型号进行比对并获得比对结果电信号，随后该比对结果电信号传递至上述单片微型计算机5，单片微型计算机5再根据比对结果电信号来控制上述磁悬浮压缩机启停。

该逻辑比较模块包括两个逻辑比较器，两个逻辑比较器分别为第一逻辑比较器6和第二逻辑比较器7，第一逻辑比较器6储存有磁悬浮压缩机正转时对应的正转标准波形信号，第二逻辑比较器7储存有磁悬浮压缩机反转时对应的反转标准波形信号。两个逻辑比较器均与上述单片微型计算机5以及位移传感器4电连接，这样位移传感器4获取的实时波形信号均会传递给上述第一逻辑比较器6和第二逻辑比较器7。第一逻辑比较器6比对上述实时波形型号和上述正转标准波形信号，若一致，则朝单片微型计算机5发送“1”的电信号，若不一致，则朝单片微型计算机5发送“0”的电信号；第二逻辑比较器7比对上述实时波形型号和上述反转标准波形信号，若一致，则朝单片微型计算机5发送“1”的电信号，若不一致，则朝单片微型计算机5发送“0”的电信号。

由于每次的实时波形信号只有一个，所以第一逻辑比较器6和第二逻辑比较器7的比对结果电信号是相反的，所以单片微型计算机5获取的比对结果电信号为“10”或者“01”，为“10”时，则表明正转，单片微型计算机5控制磁悬浮压缩机正常运行，为“01”时，则表明反转，单片微型计算机5控制磁悬浮压缩机停机，并且报电机反转故障。

当然，为获得与标准波形信号对应的实时波形信号，需驱动磁悬浮压缩机按照特定频率运行，也即检测正反转时，需驱动磁悬浮压缩机按照特定频率运行。本实施例中，通过设定，使得上述标准波形信号对应磁悬浮压缩机低频运行时，所以在检测时，需驱动驱动磁悬浮压缩机低频运行。

而当逻辑比较模块出现故障或者检测时的磁悬浮压缩机运行频率不对，导致单片微型计算机5获取的比对结果电信号为“00”或者“11”，此时则无效。

实施例2：

本实施例提供一种磁悬浮压缩机反转保护方法，该方法通过实施例1提供的磁悬浮压缩机反转保护组件来防止磁悬浮压缩机长时间反转运行，进而帮助判断压缩机接线是否正确。

该方法包括：

步骤1：获取磁悬浮压缩机的转子轴1上的标记体旋转时的位移信息。该步骤具体为：通过位移传感器4检测与推力盘2表面之间的间距大小而形成波形信号，波形信号构成位移信息。位移传感器4获取的上述波形信号为实时波形型号。

步骤2：根据位移信息来控制磁悬浮压缩机启停。该步骤具体为：将位移传感器4获取的实时波形信号传递给两个逻辑比较器；两个逻辑比较器将其内部存储的波形信号与位移传感器4传递来的波形信号进行比对，并且获得比对结果电信号；将比对结果电信号传递至单片微型计算机5；单片微型计算机5根据比对结果电信号来控制磁悬浮压缩机启停。

两个逻辑比较器分别为第一逻辑比较器6和第二逻辑比较器7，第一逻辑比较器6储存有磁悬浮压缩机正转时对应的正转标准波形信号，第二逻辑比较器7储存有磁悬浮压缩机反转时对应的反转标准波形信号。两个逻辑比较器均与上述单片微型计算机5以及位移传感器4电连接，这样位移传感器4获取的实时波形信号均会传递给上述第一逻辑比较器6和第二逻辑比较器7。第一逻辑比较器6比对上述实时波形型号和上述正转标准波形信号，若一致，则朝单片微型计算机5发送“1”的电信号，若不一致，则朝单片微型计算机5发送“0”的电信号；第二逻辑比较器7比对上述实时波形型号和上述反转标准波形信号，若一致，则朝单片微型计算机5发送“1”的电信号，若不一致，则朝单片微型计算机5发送“0”的电信号。

由于每次的实时波形信号只有一个，所以第一逻辑比较器6和第二逻辑比较器7的比对结果电信号是相反的，所以单片微型计算机5获取的比对结果电信号为“10”或者“01”，为“10”时，则表明正转，单片微型计算机5控制磁悬浮压缩机正常运行，为“01”时，则表明反转，单片微型计算机5控制磁悬浮压缩机停机，并报电机反转故障。

当然，为获得与标准波形信号对应的实时波形信号，需驱动磁悬浮压缩机按照特定频率运行，也即检测正反转时，需驱动磁悬浮压缩机按照特定频率运行。本实施例中，通过设定，使得上述标准波形信号对应磁悬浮压缩机低频运行时，所以在检测时，需驱动驱动磁悬浮压缩机低频运行。

而当逻辑比较器出现故障或者检测时的磁悬浮压缩机运行频率不对，导致单片微型计算机5获取的比对结果电信号为“00”或者“11”，此时则无效。

通过该方法，不仅可以检测磁悬浮压缩机是否反转，以帮助判断磁悬浮压缩机接线是否正确，而且在磁悬浮压缩机接线错误而导致其反转时，还能控制磁悬浮压缩机自动停机，避免磁悬浮压缩机长时间反转运行而损坏磁悬浮压缩机。

实施例3：

本实施例提供的磁悬浮压缩机采用上述磁悬浮压缩机反转保护组件，因此该磁悬浮压缩机能够自动检测接线是否正确，在接线不正确而导致反转时，能够自动停机，不需要操作人员手动干预停机，从而更好地保护磁悬浮压缩机。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明记载的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种磁悬浮压缩机反转保护组件，其特征在于，包括：

标记体，设于所述磁悬浮压缩机的转子轴，以随所述转子轴同步转动；

探测部，设于所述磁悬浮压缩机的磁悬浮轴承，所述探测部与所述标记体对应，以探测所述标记体旋转时的位移信息；

控制单元，与所述探测部以及所述磁悬浮压缩机均电连接，以根据所述标记体旋转时的位移信息来控制所述磁悬浮压缩机启停。

2.根据权利要求1所述的磁悬浮压缩机反转保护组件，其特征在于：

所述标记体为开设有凹槽的推力盘；

所述探测部为位移传感器，所述位移传感器与所述凹槽对应，以检测与所述推力盘表面之间的间距大小而形成波形信号，所述波形信号构成所述位移信息。

3.根据权利要求2所述的磁悬浮压缩机反转保护组件，其特征在于：

所述推力盘靠近所述磁悬浮轴承的一侧表面为平面，所述凹槽开设于所述平面。

4.根据权利要求3所述的磁悬浮压缩机反转保护组件，其特征在于：

所述凹槽的数量为多个，多个所述凹槽不均匀地分布在所述平面的边缘。

5.根据权利要求4所述的磁悬浮压缩机反转保护组件，其特征在于，所述控制单元包括：

单片微型计算机；

逻辑比较模块，储存有所述磁悬浮压缩机正转时的波形信号和/或反转时的波形信号，所述位移传感器与所述逻辑比较模块电连接，所述逻辑比较模块与所述单片微型计算机电连接。

6.根据权利要求5所述的磁悬浮压缩机反转保护组件，其特征在于：所述逻辑比较模块包括：

两个逻辑比较器，分别储存有所述磁悬浮压缩机正转时对应的波形信号和反转时对应的波形信号，两个所述逻辑比较器与所述位移传感器均电连接，并且两个所述逻辑逻辑比较器与所述单片微型计算机均电连接。

7.一种磁悬浮压缩机反转检测及保护方法，其特征在于，通过权利要求6所述的磁悬浮压缩机反转保护组件来防止所述磁悬浮压缩机反转，包括：

获取所述磁悬浮压缩机的转子轴上的所述标记体旋转时的位移信息；

根据所述位移信息来控制所述磁悬浮压缩机启停。

8.根据权利要求7所述的磁悬浮压缩机反转检测及保护方法，其特征在于，所述获取所述磁悬浮压缩机的转子轴上的所述标记体旋转时的位移信息具体为：

通过所述位移传感器检测与所述推力盘表面之间的间距大小而形成波形信号，所述波形信号构成所述位移信息。

9.根据权利要求8所述的磁悬浮压缩机反转检测及保护方法，其特征在于，所述根据所述位移信息来控制所述磁悬浮压缩机启停具体为：

将所述位移传感器获取的所述波形信号传递给两个所述逻辑比较器；

两个所述逻辑比较器将其内部存储的波形信号与所述位移传感器传递来的波形信号进行比对，并且获得比对结果电信号；

将所述比对结果电信号传递至所述单片微型计算机；

所述单片微型计算机根据所述比对结果电信号来控制所述磁悬浮压缩机启停。

10.一种磁悬浮压缩机，其特征在于：包括如权利要求1-6中任一项所述的磁悬浮压缩机反转保护组件。