專(zhuān)利名稱(chēng)：一種獲取磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子徑向懸浮中心的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及真空獲得設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種獲取磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子徑向懸浮中心的方法。
背景技術(shù)：
磁懸浮分子泵是一種采用磁軸承作為分子泵轉(zhuǎn)子支承的分子泵，它利用磁軸承將轉(zhuǎn)子穩(wěn)定地懸浮在空中，使轉(zhuǎn)子在高速工作過(guò)程中與定子之間沒(méi)有機(jī)械接觸，具有無(wú)機(jī)械磨損、能耗低、允許轉(zhuǎn)速高、噪聲低、壽命長(zhǎng)、無(wú)需潤(rùn)滑等優(yōu)點(diǎn)，目前磁懸浮分子泵廣泛地應(yīng)用于高真空度、高潔凈度真空環(huán)境的獲得等領(lǐng)域中。磁懸浮分子泵的一般內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示，所述磁懸浮分子泵的轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子軸 7和與所述轉(zhuǎn)子軸7固定連接的葉輪1。所述葉輪1固定安裝在所述轉(zhuǎn)子軸7的上部；所述轉(zhuǎn)子軸7的中部依次間隔地套設(shè)有第一徑向保護(hù)軸承4、第一徑向位移傳感器5、第一徑向磁軸承6、電機(jī)8、第二徑向磁軸承9、第二徑向位移傳感器10和第二徑向保護(hù)軸承11等。 其中，徑向保護(hù)軸承(所述第一徑向保護(hù)軸承4和所述第二徑向保護(hù)軸承11)的內(nèi)徑小于徑向磁軸承(所述第一徑向磁軸承6和所述第二徑向磁軸承9)的內(nèi)徑。理論上，所述第一徑向磁軸承6和所述第二徑向磁軸承同軸9，所述第一徑向保護(hù)軸承4和所述第二徑向保護(hù)軸承同軸11，且所述徑向保護(hù)軸承和所述徑向磁軸承同軸，即所述徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心和所述徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心重合。所述磁懸浮分子泵還配置有控制其運(yùn)轉(zhuǎn)的控制器2，所述控制器2根據(jù)徑向位移傳感器(所述第一徑向位移傳感器5和所述第二徑向位移傳感器10)的輸出信號(hào)運(yùn)算分析得出轉(zhuǎn)子的徑向位移，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的所述徑向磁軸承輸出電磁力對(duì)轉(zhuǎn)子的徑向運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。其中，設(shè)置所述徑向保護(hù)軸承的目的在于當(dāng)所述控制器2出現(xiàn)故障或者由于外界擾動(dòng)引起轉(zhuǎn)子失穩(wěn)跌落時(shí)，由于所述徑向保護(hù)軸承的內(nèi)徑小于所述徑向磁軸承定子的內(nèi)徑，失穩(wěn)的轉(zhuǎn)子會(huì)直接跌落在所述徑向保護(hù)軸承上，而不會(huì)接觸到所述徑向磁軸承，由此對(duì)所述徑向磁軸承起到保護(hù)作用?，F(xiàn)有磁懸浮分子泵中的徑向磁軸承包括徑向磁軸承定子，徑向磁軸承定子的內(nèi)壁均勻地設(shè)置有2N個(gè)磁極，N為整數(shù)且2 < N < 5。將2n個(gè)磁極分為X向磁極對(duì)組和Y向磁極對(duì)組，X向磁極對(duì)組和Y向磁極對(duì)組各包含兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的磁極對(duì)，分別為X正向磁極對(duì)和X負(fù)向磁極對(duì)，Y正向磁極對(duì)和Y負(fù)向磁極對(duì)。每個(gè)磁極對(duì)中包含2N_2個(gè)磁極，且每個(gè)磁極對(duì)上分別纏繞有線(xiàn)圈。其中，X正向磁極對(duì)和X負(fù)向磁極對(duì)上分別纏繞有X正向磁極對(duì)線(xiàn)圈和X負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈，通電后的X正向磁極對(duì)線(xiàn)圈和X負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈產(chǎn)生吸力，分別對(duì)轉(zhuǎn)子施加X(jué)正向電磁力和X負(fù)向電磁力；同樣地，Y正向磁極對(duì)線(xiàn)圈和Y負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈上分別纏繞有Y正向磁極對(duì)線(xiàn)圈和Y負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈，通電后的Y正向磁極對(duì)線(xiàn)圈和Y負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈產(chǎn)生吸力，分別對(duì)轉(zhuǎn)子施加Y正向電磁力和Y負(fù)向電磁力。如圖2所示，以N = 3為例，8個(gè)磁極均勻地設(shè)置在徑向磁軸承定子的內(nèi)壁，8個(gè)磁極形成4個(gè)磁極對(duì)I-IV，磁極對(duì)I和磁極對(duì)III構(gòu)成X向磁極對(duì)組，磁極對(duì)II和磁極對(duì)IV構(gòu)成Y向磁極對(duì)組，磁極對(duì)I-IV上均纏繞有線(xiàn)圈。其中，磁極對(duì)I線(xiàn)圈和磁極對(duì)III線(xiàn)圈分別對(duì)轉(zhuǎn)子施加χ正向電磁力和X負(fù)向電磁力；而磁極對(duì)II線(xiàn)圈和磁極對(duì)IV線(xiàn)圈分別對(duì)轉(zhuǎn)子施加Y正向電磁力和Y負(fù)向電磁力。理論上，控制器可以通過(guò)控制徑向磁軸承各個(gè)磁極對(duì)線(xiàn)圈中的電流，使轉(zhuǎn)子穩(wěn)定地懸浮于所述徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓內(nèi)的任意一點(diǎn)，并且在磁懸浮分子泵工作過(guò)程中，當(dāng)轉(zhuǎn)子受外界擾動(dòng)力作用而發(fā)生運(yùn)動(dòng)時(shí)，控制器也能通過(guò)調(diào)整徑向磁軸承各個(gè)磁極對(duì)線(xiàn)圈中電流的大小，來(lái)對(duì)轉(zhuǎn)子相應(yīng)地施加X(jué)方向電磁力或Y方向電磁力，從而克服外界擾動(dòng)力對(duì)轉(zhuǎn)子的影響，使轉(zhuǎn)子復(fù)位。根據(jù)安培環(huán)路定律，徑向磁軸承各個(gè)磁極對(duì)線(xiàn)圈產(chǎn)生的電磁力大小與轉(zhuǎn)子到磁極對(duì)線(xiàn)圈的距離的平方呈反比。因此，各個(gè)磁極對(duì)線(xiàn)圈所產(chǎn)生的電磁力與轉(zhuǎn)子到磁極對(duì)線(xiàn)圈的距離呈非線(xiàn)性關(guān)系。根據(jù)現(xiàn)有磁懸浮分子泵控制理論，可知當(dāng)轉(zhuǎn)子懸浮于徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心，且轉(zhuǎn)子偏離中心的位移較小時(shí)，可以將徑向磁軸承各個(gè)磁極對(duì)產(chǎn)生的電磁力與轉(zhuǎn)子到磁極對(duì)的距離的關(guān)系近似為線(xiàn)性關(guān)系，從而簡(jiǎn)化控制過(guò)程。而且，當(dāng)轉(zhuǎn)子懸浮于徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心時(shí)，轉(zhuǎn)子與徑向磁軸承各個(gè)磁極對(duì)線(xiàn)圈的距離相等，徑向磁軸承各磁極對(duì)線(xiàn)圈通入的電流大小相等，轉(zhuǎn)子受力比較均衡，此時(shí)磁懸浮分子泵系統(tǒng)穩(wěn)定性較好。另外，現(xiàn)有技術(shù)是通過(guò)徑向位移傳感器的測(cè)量結(jié)果來(lái)獲得轉(zhuǎn)子偏離徑向懸浮中心的位移量的，徑向位移傳感器的磁極結(jié)構(gòu)與徑向磁軸承類(lèi)似，如圖3所示，設(shè)徑向位移傳感器包括8個(gè)磁極，如圖4所示為電感式徑向位移傳感器的原理圖，其中S'表示頻率和幅值固定的正弦電壓信號(hào)(激勵(lì)信號(hào))，G表示地。其工作原理敘述如下(1)當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)時(shí)，四個(gè)磁極對(duì)的感抗不發(fā)生變化，徑向位移傳感器的X向輸出Vwx和Y向輸出Vwy都保持不變。(2)當(dāng)轉(zhuǎn)子靠近徑向位移傳感器的磁極對(duì)i線(xiàn)圈時(shí)，磁極對(duì)i線(xiàn)圈的感抗增加，則徑向位移傳感器的X向輸出Vwx變?。划?dāng)轉(zhuǎn)子靠近磁極對(duì)iii線(xiàn)圈時(shí)，磁極對(duì)iii線(xiàn)圈的感抗增加，則電感式徑向位移傳感器的X向輸出Vwx增大。(3)當(dāng)轉(zhuǎn)子靠近徑向位移傳感器的磁極對(duì)ii線(xiàn)圈時(shí)，磁極對(duì)ii線(xiàn)圈的感抗增加， 則徑向位移傳感器的Y向輸出Vwy變?。划?dāng)轉(zhuǎn)子靠近磁極對(duì)iv線(xiàn)圈時(shí)，磁極對(duì)iv線(xiàn)圈的感抗增加，則電感式徑向位移傳感器的Y向輸出Vwy增大。上述Vwx和Vwy均為頻率固定且幅值隨轉(zhuǎn)子位移的變化而變化的正弦電壓信號(hào)。這兩個(gè)正弦電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)控制器內(nèi)解調(diào)電路的解調(diào)處理后變?yōu)榕c轉(zhuǎn)子與磁極對(duì)線(xiàn)圈之間的距離呈線(xiàn)性關(guān)系的直流電壓信號(hào)V。= KXL(L表示轉(zhuǎn)子與磁極對(duì)線(xiàn)圈之間的距離，K為常數(shù))。解調(diào)處理后，控制器內(nèi)的處理芯片可以直接檢測(cè)并分析該直流電壓信號(hào)，從而得到轉(zhuǎn)子位移量。轉(zhuǎn)子的徑向懸浮中心有兩個(gè)，分別是與第一徑向保護(hù)軸承、第一徑向磁軸承對(duì)應(yīng)的第一徑向懸浮中心，及與第二徑向保護(hù)軸承、第二徑向磁軸承對(duì)應(yīng)的第二徑向懸浮中心。 現(xiàn)有技術(shù)獲得轉(zhuǎn)子徑向懸浮中心的方法，以獲得轉(zhuǎn)子第一徑向懸浮中心為例進(jìn)行說(shuō)明，操作過(guò)程如下(1)對(duì)第一徑向位移傳感器進(jìn)行標(biāo)定，獲得第一徑向位移傳感器X向輸出的正弦電壓信號(hào)Vwx經(jīng)控制器內(nèi)解調(diào)電路解調(diào)后得到的直流電壓信號(hào)與轉(zhuǎn)子X(jué)方向位移的關(guān)系 Vox = f (X)，及第一徑向位移傳感器Y向輸出的正弦電壓信號(hào)v 經(jīng)控制器內(nèi)解調(diào)電路解調(diào)后得到的直流電壓信號(hào)與轉(zhuǎn)子Y方向位移的關(guān)系V。y = f(y)；(2)由控制器控制第一徑向磁軸承和第二徑向磁軸承的X正向磁極對(duì)線(xiàn)圈產(chǎn)生X 正向的電磁力(X負(fù)向和Y方向電磁力為零)，將轉(zhuǎn)子吸附在χ正向的極限位置。此時(shí)轉(zhuǎn)子與徑向保護(hù)軸承接觸，第一徑向位移傳感器X向輸出的信號(hào)經(jīng)過(guò)控制器內(nèi)部的解調(diào)電路處理后得到直流電壓值V1,由V1和V。x = f(x)可獲得在第一徑向位移傳感器坐標(biāo)系下轉(zhuǎn)子在 X正向的極限位置坐標(biāo)Xmax+；再由控制器控制第一徑向磁軸承和第二徑向磁軸承的X負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈產(chǎn)生X負(fù)向的電磁力(X正向和Y方向電磁力為零)，將轉(zhuǎn)子吸附在X負(fù)向的極限位置。此時(shí)轉(zhuǎn)子與徑向保護(hù)軸承接觸，第一徑向位移傳感器X向輸出的信號(hào)經(jīng)過(guò)控制器內(nèi)部的解調(diào)電路處理后得到直流電壓值由V2和V。x = f(x)可獲得在第一徑向位移傳感器坐標(biāo)系下轉(zhuǎn)子在X 負(fù)向的極限位置坐標(biāo)Xmin-;由第一徑向位移傳感器坐標(biāo)系下X正向的極限位置坐標(biāo)X-+和X負(fù)向的極限位置坐標(biāo)Xmin-可獲得在第一徑向位移傳感器坐標(biāo)系下轉(zhuǎn)子第一徑向懸浮中心χ方向坐標(biāo)為
—(Xmax++Xmin-) /2 ；(3)利用步驟( 所述方法，獲得在第一徑向位移傳感器坐標(biāo)系下轉(zhuǎn)子在Y正向的極限位置坐標(biāo)Ymax+和轉(zhuǎn)子在Y負(fù)向的極限位置坐標(biāo)Ymin-,以及在第一徑向位移傳感器坐標(biāo)系下轉(zhuǎn)子第一徑向懸浮中心Y方向坐標(biāo)為Yztl = (Ymax++Ymin_)/2 ；由此得到轉(zhuǎn)子第一徑向懸浮中心(Xztl，YJ，獲得轉(zhuǎn)子第二徑向懸浮中心(Xzl，Yzl) 的方法同上，在此不再贅述。顯然，通過(guò)上述方法獲得的轉(zhuǎn)子的第一徑向懸浮中心(Xztl，YJ和第二徑向懸浮中心(xzl，Yzl)分別是第一徑向位移傳感器坐標(biāo)系下第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心坐標(biāo) (XM，Ybo)和第二徑向位移傳感器坐標(biāo)系下第二徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心坐標(biāo)(Xbl，Ybl)。 雖然理論上，徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心和徑向保護(hù)軸承的定子內(nèi)圓中心是重合的，但是由于磁懸浮分子泵零件加工精度和裝配精度的限制，徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心和徑向保護(hù)軸承定子的內(nèi)圓中心不能做到完全重合。因此，在同一坐標(biāo)系下，第一徑向磁軸承和第一徑向保護(hù)軸承在X方向和Y方向具有同軸度偏差(Δ&，AYci),其中八\和AYci分別為用第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心坐標(biāo)減去第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心坐標(biāo)得到的常量，第二徑向磁軸承和第二徑向保護(hù)軸承在X方向和Y方向具有同軸度偏差(ΔΧΠ AY1)，其中
和AY1分別為用第二徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心坐標(biāo)減去第二徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心坐標(biāo)得到的常量。然而，在磁懸浮分子泵開(kāi)始工作時(shí)，首先要將轉(zhuǎn)子懸浮在其事先設(shè)定的懸浮中心上(此時(shí)，其第一徑向懸浮中心即為第一徑向位移傳感器坐標(biāo)系下的第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心，第二徑向懸浮中心即為第二徑向位移傳感器坐標(biāo)系下的第二徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心)，由于同軸度偏差的存在，轉(zhuǎn)子的第一徑向懸浮中心在X方向偏離第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心的距離為在Y方向偏離第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心的距離為 Δ Ytl,轉(zhuǎn)子的第二徑向懸浮中心在X方向偏離第二徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心的距離為Δ&， 在Y方向偏離第二徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心的距離為Δ、。由于轉(zhuǎn)子徑向懸浮中心與徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心存在上述偏差，會(huì)影響磁懸浮分子泵的穩(wěn)定運(yùn)行，不利于后續(xù)對(duì)轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中磁懸浮分子泵的轉(zhuǎn)子徑向懸浮中心與徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心存在偏差，影響磁懸浮分子泵的穩(wěn)定運(yùn)行，不利于后續(xù)對(duì)轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定控制，而提供一種能夠保證磁懸浮分子泵的穩(wěn)定運(yùn)行，利于控制系統(tǒng)后續(xù)對(duì)轉(zhuǎn)子穩(wěn)定控制的獲取磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子徑向懸浮中心的方法。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種獲取磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子徑向懸浮中心的方法，包括如下步驟A.獲取轉(zhuǎn)子第一徑向懸浮中心，包括如下步驟①在第一徑向磁軸承裝入所述磁懸浮分子泵之前，將第一徑向磁軸承定子固定于標(biāo)定臺(tái)架上，并將轉(zhuǎn)子插入第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓中，以第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心為坐標(biāo)原點(diǎn)建立第一徑向磁軸承坐標(biāo)系；利用所述第一徑向磁軸承的磁極對(duì)線(xiàn)圈得到第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下，所述第一徑向磁軸承的X正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值與轉(zhuǎn)子X(jué)方向位移的數(shù)據(jù)關(guān)系Lx+ = (χ)和X 負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值與轉(zhuǎn)子X(jué)方向位移的數(shù)據(jù)關(guān)系Lx_ = f2(x)；及Y正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值與轉(zhuǎn)子Y方向位移的數(shù)據(jù)關(guān)系Ly+ = (y)和Y負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值與轉(zhuǎn)子Y 方向位移的數(shù)據(jù)關(guān)系Ly_ = f2(y)；②將所述第一徑向磁軸承裝入所述磁懸浮分子泵，得到轉(zhuǎn)子位于第一徑向保護(hù)軸承X正向極限位置時(shí)，所述第一徑向磁軸承的所述X負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值L' __，和轉(zhuǎn)子位于所述第一徑向保護(hù)軸承X負(fù)向極限位置時(shí)，所述第一徑向磁軸承的所述X正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值L' xmin+ ；以及轉(zhuǎn)子位于所述第一徑向保護(hù)軸承Y正向極限位置時(shí)，所述 Y負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值L' ymin_，和轉(zhuǎn)子位于所述第一徑向保護(hù)軸承Y負(fù)向極限位置時(shí)， 所述Y正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值L' ymin+;將L' xmin+代入Lx+ = (χ)計(jì)算得到在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓X負(fù)向極限位置的坐標(biāo)X' min ；將由L' xmin_代入Lx_ = f2(x)計(jì)算得到在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓X正向極限位置的坐標(biāo)X' _ ； 由此得到第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下的X方向位置坐標(biāo)
X ‘ bo = (X ‘ max+X ‘ min) /2 ；將L' ymin+代入Ly+ = (y)計(jì)算得到在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓Y負(fù)向極限位置的坐標(biāo)Y' min ；將L' ymin_代入Ly_ = f2(y)計(jì)算得到在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓Y正向極限位置的坐標(biāo)Y' _ ；由此得到所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下的Y方向位置坐標(biāo) Y' bo = (Y' _+Y' min)/2 ；由此得到所述第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心與所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心在X、Y方向的偏差為=-X'秘和AYtl = -Y' b0；③以第一徑向位移傳感器定子內(nèi)圓中心為坐標(biāo)原點(diǎn)建立第一徑向位移傳感器坐標(biāo)系并獲得在第一徑向位移傳感器坐標(biāo)系下，所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心坐標(biāo) (Xbo，Ybo)；④最終得到在第一徑向位移傳感器坐標(biāo)系下，所述第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心坐標(biāo)為(Xbtl-X' b0' YbO-Y' J，此即為磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子的第一徑向懸浮中心；B.用與步驟A所述獲取轉(zhuǎn)子第一徑向懸浮中心相同的方法獲取轉(zhuǎn)子第二徑向懸浮中心。上述的獲取磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子徑向懸浮中心的方法，所述步驟①包括如下步驟i.在所述第一徑向磁軸承裝入所述磁懸浮分子泵之前，將第一徑向磁軸承定子固定于標(biāo)定臺(tái)架上，測(cè)量出所述第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心，并以所述第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心為坐標(biāo)原點(diǎn)建立第一徑向磁軸承坐標(biāo)系；ii.控制轉(zhuǎn)子自第一徑向磁軸承坐標(biāo)系原點(diǎn)沿著X正向移動(dòng)長(zhǎng)度為S的距離，測(cè)量此過(guò)程中所述第一徑向磁軸承的所述X正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值Lx+，控制轉(zhuǎn)子自第一徑向磁軸承坐標(biāo)系原點(diǎn)沿著X負(fù)向移動(dòng)長(zhǎng)度為S的距離，測(cè)量此過(guò)程中所述X正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值Lx+，通過(guò)上述過(guò)程獲得所述第一徑向磁軸承X正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值與轉(zhuǎn)子X(jué) 方向位移的數(shù)據(jù)關(guān)系I^ = A(X)；控制轉(zhuǎn)子自第一徑向磁軸承坐標(biāo)系原點(diǎn)沿著X正向移動(dòng)長(zhǎng)度為S的距離，測(cè)量此過(guò)程中所述第一徑向磁軸承的所述X負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值Lx_，控制轉(zhuǎn)子自第一徑向磁軸承坐標(biāo)系原點(diǎn)沿著X負(fù)向移動(dòng)長(zhǎng)度為S的距離，測(cè)量此過(guò)程中所述X負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值Lx_，通過(guò)上述過(guò)程獲得所述第一徑向磁軸承的所述X負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值與轉(zhuǎn)子X(jué)方向位移的數(shù)據(jù)關(guān)系Lx_ = f2(x)；iii.控制轉(zhuǎn)子自第一徑向磁軸承坐標(biāo)系原點(diǎn)沿著Y正向移動(dòng)長(zhǎng)度為S的距離，測(cè)量此過(guò)程中所述第一徑向磁軸承的所述Y正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值Ly+，控制轉(zhuǎn)子自第一徑向磁軸承坐標(biāo)系原點(diǎn)沿著Y負(fù)向移動(dòng)長(zhǎng)度為S的距離，測(cè)量此過(guò)程中所述Y正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值Ly+，通過(guò)上述過(guò)程獲得所述第一徑向磁軸承Y正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值與轉(zhuǎn)子 Y方向位移的數(shù)據(jù)關(guān)系Ly+ = (y)；控制轉(zhuǎn)子自第一徑向磁軸承坐標(biāo)系原點(diǎn)沿著Y正向移動(dòng)長(zhǎng)度為S的距離，測(cè)量此過(guò)程中所述第一徑向磁軸承的所述Y負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值Ly_，控制轉(zhuǎn)子自第一徑向磁軸承坐標(biāo)系原點(diǎn)沿著Y負(fù)向移動(dòng)長(zhǎng)度為S的距離，測(cè)量此過(guò)程中所述Y負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值Ly_，通過(guò)上述過(guò)程獲得所述第一徑向磁軸承Y負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值與轉(zhuǎn)子Y方向位移的數(shù)據(jù)關(guān)系Ly_ = f2(y)。上述的獲取磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子徑向懸浮中心的方法，S大于所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓半徑r且小于所述第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓半徑R，即R> S > r。上述的獲取磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子徑向懸浮中心的方法，S為所述第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓半徑R的三分之二，即S = 2R/3。上述的獲取磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子徑向懸浮中心的方法，所述步驟②包括如下步驟a.將磁懸浮分子泵豎直放置，轉(zhuǎn)子靠在所述徑向保護(hù)軸承定子的內(nèi)壁；b.由所述控制器2控制所述第一徑向磁軸承和所述第二徑向磁軸承的X正向磁極
對(duì)線(xiàn)圈產(chǎn)生X正向電磁力，使轉(zhuǎn)子位于所述徑向保護(hù)軸承X正向極限位置后，測(cè)量此時(shí)所述
第一徑向磁軸承X負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值L' xmin_ ；再由所述控制器2控制所述第一徑向
磁軸承和所述第二徑向磁軸承的X負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈產(chǎn)生X負(fù)向電磁力，使轉(zhuǎn)子位于所述徑
向保護(hù)軸承X負(fù)向極限位置后，測(cè)量此時(shí)所述第一徑向磁軸承X正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值 τ ‘ .
L xmin+ ，
將L' xmin+代入Lx+ = (χ)計(jì)算得到在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓X負(fù)向極限位置的坐標(biāo)X' min ；將L' xmin_代入Lx_ = f2(x)計(jì)算得到在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓X正向極限位置的坐標(biāo)X' _ ；由此得到所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下的X方向位置坐
標(biāo) X ‘ bo = (X ‘ max+X ‘ min) /2 ；c.由所述控制器2控制所述第一徑向磁軸承和所述第二徑向磁軸承的Y正向磁
極對(duì)線(xiàn)圈產(chǎn)生Y正電磁力，使轉(zhuǎn)子位于所述徑向保護(hù)軸承Y正向極限位置后，測(cè)量此時(shí)所述
第一徑向磁軸承Y負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值L' ymin_ ；再由所述控制器2控制所述第一徑
向磁軸承和所述第二徑向磁軸承的Y負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈產(chǎn)生Y負(fù)電磁力，使轉(zhuǎn)子位于所述徑
向保護(hù)軸承Y負(fù)向極限位置后，測(cè)量此時(shí)所述第一徑向磁軸承Y正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值 τ ‘ .
L ymin+ ，將L' ymin+代入Ly+ = (y)計(jì)算得到在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓Y負(fù)向極限位置的坐標(biāo)Y' min ；將L' ymin_代入Ly_ = f2(y)計(jì)算得到在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓Y正向極限位置的坐標(biāo)Y' _ ；由此得到所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下的Y方向位置坐標(biāo) γ' bo = (Y' _+Y' min)/2 ；d.由此，得到所述第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心與所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心在X、Y方向的偏差=-X'秘和AYtl = -Y' boo本發(fā)明的上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比存在如下有益效果(1)本發(fā)明通過(guò)在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下獲得第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心坐標(biāo)(X' b。，Y' J，且第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心即第一徑向磁軸承坐標(biāo)系的原點(diǎn)(0， 0)，由此得到第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心與第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心在徑向上的偏差值為=-χ' Μ和AY = -Y' bQO由于在磁懸浮分子泵工作過(guò)程中，不考慮第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心和第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心同軸度偏差時(shí)，轉(zhuǎn)子懸浮中心位置在第一徑向位移傳感器坐標(biāo)系下的坐標(biāo)為(xM，YJ，因此本發(fā)明最終獲得第一徑向位移傳感器坐標(biāo)系下轉(zhuǎn)子的第一徑向懸浮中心為OCbtl-X' b0,Ybo-Y' b0)即為徑向位移傳感器坐標(biāo)系下徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心坐標(biāo)，消除了轉(zhuǎn)子第一徑向懸浮中心與第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心的偏差，采用同樣的方法消除轉(zhuǎn)子第二徑向懸浮中心與第二徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心之間的偏差，能夠保證磁懸浮分子泵的穩(wěn)定運(yùn)行，利于控制系統(tǒng)后續(xù)對(duì)轉(zhuǎn)子穩(wěn)定控制。(2)本發(fā)明在獲得轉(zhuǎn)子徑向懸浮中心的過(guò)程中，獲得了第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心與第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心在X、Y方向的偏差以及第二徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心與第二徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心在X、Y方向的偏差；由于磁懸浮分子泵零件加工和裝配是批量進(jìn)行的，因此當(dāng)某一批磁懸浮分子泵加工裝配完成后，如果所述徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心和所述徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心之間存在較大的偏差，則希望下一批磁懸浮分子泵在零件加工和裝配過(guò)程中能夠有所改進(jìn)。因此，本發(fā)明獲得的徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心與徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心在X、Y方向的偏差，可作為下一批磁懸浮分子泵零件加工和裝配的指導(dǎo)性技術(shù)指標(biāo)，作為下一批磁懸浮分子泵零件加工和裝配進(jìn)行改進(jìn)的依據(jù)， 縮小徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心與徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心在X、Y方向的偏差，盡量保證徑向磁軸承的定子內(nèi)圓中心和徑向保護(hù)軸承的定子內(nèi)圓中心重合。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中圖1為磁懸浮分子泵結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為設(shè)置八個(gè)磁極的徑向磁軸承定子結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為設(shè)置八個(gè)磁極的徑向位移傳感器定子結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為電感式徑向位移傳感器測(cè)量電路原理圖；圖5為本發(fā)明所述獲得轉(zhuǎn)子第一徑向懸浮中心的流程圖；圖中附圖標(biāo)記表示為1-葉輪，2-控制器，3-泵體，4-第一徑向保護(hù)軸承，5-第一徑向位移傳感器，6-第一徑向磁軸承，7-轉(zhuǎn)子軸，8-電機(jī)，9-第二徑向磁軸承，10-第二徑向位移傳感器，11-第二徑向保護(hù)軸承，12-軸向保護(hù)軸承，13-第一軸向磁軸承，14-推力盤(pán)， 15-第二軸向磁軸承，16-軸向位移傳感器，17-接線(xiàn)端子，18-位移檢測(cè)裝置，19-轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置，20-徑向磁軸承定子，21-徑向位移傳感器定子，22-磁極。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。實(shí)施例1圖5給出了本實(shí)施例所述獲取磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子徑向懸浮中心方法流程圖，包括如下步驟A.獲取轉(zhuǎn)子第一徑向懸浮中心，包括如下步驟①在第一徑向磁軸承裝入所述磁懸浮分子泵之前，將第一徑向磁軸承定子固定于標(biāo)定臺(tái)架上，并將轉(zhuǎn)子插入第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓中，以第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心為坐標(biāo)原點(diǎn)建立第一徑向磁軸承坐標(biāo)系；利用所述第一徑向磁軸承的磁極對(duì)線(xiàn)圈得到第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下，所述第一徑向磁軸承的X正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值與轉(zhuǎn)子X(jué)方向位移的數(shù)據(jù)關(guān)系Lx+ = (χ)和X 負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值與轉(zhuǎn)子X(jué)方向位移的數(shù)據(jù)關(guān)系Lx_ = f2(x)；及Y正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值與轉(zhuǎn)子Y方向位移的數(shù)據(jù)關(guān)系Ly+ = (y)和Y負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值與轉(zhuǎn)子Y 方向位移的數(shù)據(jù)關(guān)系Ly_ = f2(y)；②將所述第一徑向磁軸承裝入所述磁懸浮分子泵，得到轉(zhuǎn)子位于第一徑向保護(hù)軸承X正向極限位置時(shí)，所述第一徑向磁軸承的所述X負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值L' __，和轉(zhuǎn)子位于所述第一徑向保護(hù)軸承X負(fù)向極限位置時(shí)，所述第一徑向磁軸承的所述X正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值L' xmin+ ；以及轉(zhuǎn)子位于所述第一徑向保護(hù)軸承Y正向極限位置時(shí)，所述 Y負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值L' ymin_，和轉(zhuǎn)子位于所述第一徑向保護(hù)軸承Y負(fù)向極限位置時(shí)， 所述Y正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值L' ymin+;將L' xmin+代入Lx+ = (χ)計(jì)算得到在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓X負(fù)向極限位置的坐標(biāo)X' min ；將由L' xmin_代入Lx_ = f2(x)計(jì)算得到在
11第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓X正向極限位置的坐標(biāo)X' _ ； 由此得到第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下的X方向位置坐標(biāo)
X ‘ bo = (X ‘ max+X ‘ min) /2 ；將L' ymin+代入Ly+ = (y)計(jì)算得到在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓Y負(fù)向極限位置的坐標(biāo)Y' min ；將L' ymin_代入Ly_ = f2(y)計(jì)算得到在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓Y正向極限位置的坐標(biāo)Y' _ ；由此得到所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下的Y方向位置坐標(biāo) Y' bo = (Y' _+Y' min)/2 ；由此得到所述第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心與所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心在X、Y方向的偏差為=-X' bjnAY。= ]' b0 ；③以第一徑向位移傳感器定子內(nèi)圓中心為坐標(biāo)原點(diǎn)建立第一徑向位移傳感器坐標(biāo)系并獲得在第一徑向位移傳感器坐標(biāo)系下，所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心坐標(biāo) (Xbo，Ybo)；④最終得到在第一徑向位移傳感器坐標(biāo)系下，所述第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心坐標(biāo)為(Xbtl-X' b0' YbO-Y' J，此即為磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子的第一徑向懸浮中心；B.用與步驟A所述獲取轉(zhuǎn)子第一徑向懸浮中心相同的方法獲取轉(zhuǎn)子第二徑向懸浮中心。顯然，在第一徑向位移傳感器坐標(biāo)系下(XbcrX' b0, Ybo-Y' J即為第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心坐標(biāo)，同理能夠獲得轉(zhuǎn)子的第二徑向懸浮中心在第二徑向磁軸承的定子內(nèi)圓中心。由此，轉(zhuǎn)子懸浮于上述徑向懸浮中心處時(shí)，轉(zhuǎn)子徑向懸浮中心與徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心重合，能夠保證磁懸浮分子泵的穩(wěn)定運(yùn)行，利于控制系統(tǒng)后續(xù)對(duì)轉(zhuǎn)子穩(wěn)定控制。實(shí)施例2本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，所述步驟①包括如下步驟所述步驟①包括如下步驟i.在所述第一徑向磁軸承裝入所述磁懸浮分子泵之前，將第一徑向磁軸承定子固定于標(biāo)定臺(tái)架上，測(cè)量出所述第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心，并以所述第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心為坐標(biāo)原點(diǎn)建立第一徑向磁軸承坐標(biāo)系；ii.控制轉(zhuǎn)子自第一徑向磁軸承坐標(biāo)系原點(diǎn)沿著X正向移動(dòng)長(zhǎng)度為S的距離，測(cè)量此過(guò)程中所述第一徑向磁軸承的所述X正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值Lx+，控制轉(zhuǎn)子自第一徑向磁軸承坐標(biāo)系原點(diǎn)沿著X負(fù)向移動(dòng)長(zhǎng)度為S的距離，測(cè)量此過(guò)程中所述X正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值Lx+，通過(guò)上述過(guò)程獲得所述第一徑向磁軸承X正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值與轉(zhuǎn)子X(jué) 方向位移的數(shù)據(jù)關(guān)系I^ = A(X)；控制轉(zhuǎn)子自第一徑向磁軸承坐標(biāo)系原點(diǎn)沿著X正向移動(dòng)長(zhǎng)度為S的距離，測(cè)量此過(guò)程中所述第一徑向磁軸承的所述X負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值Lx_，控制轉(zhuǎn)子自第一徑向磁軸承坐標(biāo)系原點(diǎn)沿著X負(fù)向移動(dòng)長(zhǎng)度為S的距離，測(cè)量此過(guò)程中所述X負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值Lx_，通過(guò)上述過(guò)程獲得所述第一徑向磁軸承的所述X負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值與轉(zhuǎn)子X(jué)方向位移的數(shù)據(jù)關(guān)系Lx_ = f2(x)；iii.控制轉(zhuǎn)子自第一徑向磁軸承坐標(biāo)系原點(diǎn)沿著Y正向移動(dòng)長(zhǎng)度為S的距離，測(cè)量此過(guò)程中所述第一徑向磁軸承的所述Y正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值Ly+，控制轉(zhuǎn)子自第一徑向磁軸承坐標(biāo)系原點(diǎn)沿著Y負(fù)向移動(dòng)長(zhǎng)度為S的距離，測(cè)量此過(guò)程中所述Y正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值Ly+，通過(guò)上述過(guò)程獲得所述第一徑向磁軸承Y正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值與轉(zhuǎn)子 Y方向位移的數(shù)據(jù)關(guān)系Ly+ = (y)；控制轉(zhuǎn)子自第一徑向磁軸承坐標(biāo)系原點(diǎn)沿著Y正向移動(dòng)長(zhǎng)度為S的距離，測(cè)量此過(guò)程中所述第一徑向磁軸承的所述Y負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值Ly_，控制轉(zhuǎn)子自第一徑向磁軸承坐標(biāo)系原點(diǎn)沿著Y負(fù)向移動(dòng)長(zhǎng)度為S的距離，測(cè)量此過(guò)程中所述Y負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值Ly_，通過(guò)上述過(guò)程獲得所述第一徑向磁軸承Y負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值與轉(zhuǎn)子Y方向位移的數(shù)據(jù)關(guān)系Ly_ = f2(y)。同樣采用上述步驟即可獲得第二徑向磁軸承X正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值與轉(zhuǎn)子X(jué) 方向位移的數(shù)據(jù)關(guān)系；第二徑向磁軸承的所述X負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值與轉(zhuǎn)子X(jué)方向位移的數(shù)據(jù)關(guān)系；所述第二徑向磁軸承Y正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值與轉(zhuǎn)子Y方向位移的數(shù)據(jù)關(guān)系；所述第二徑向磁軸承Y負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值與轉(zhuǎn)子Y方向位移的數(shù)據(jù)關(guān)系。在第ii步和第iii步中，考慮磁懸浮分子泵實(shí)際工作過(guò)程中，轉(zhuǎn)子在徑向移動(dòng)過(guò)程中不能距離徑向磁軸承磁極太近，因?yàn)檗D(zhuǎn)子距離徑向磁軸承過(guò)近時(shí)，徑向磁軸承的電磁力非線(xiàn)性嚴(yán)重。因此，作為優(yōu)選的實(shí)施方式，令S大于所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓半徑 r且小于所述第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓半徑R，即R > S > r。更為優(yōu)選地，S為所述第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓半徑R的三分之二，即S = 2R/3。由此當(dāng)轉(zhuǎn)子自第一徑向磁軸承坐標(biāo)系原點(diǎn)沿著X正向移動(dòng)長(zhǎng)度為S的距離，X負(fù)向移動(dòng)長(zhǎng)度為S的距離，沿著Y正向移動(dòng)長(zhǎng)度為 S的距離，Y負(fù)向移動(dòng)長(zhǎng)度為S的距離后基本可以涵蓋磁懸浮分子泵工作過(guò)程中轉(zhuǎn)子可移動(dòng)的范圍。上述過(guò)程中，在獲得X正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值或所述X負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值，以及所述Y正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值或所述Y負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值時(shí)可直接采用 LRC電橋測(cè)量。實(shí)施例3本實(shí)施例在實(shí)施例1或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上所述步驟②包括如下步驟a.將磁懸浮分子泵豎直放置，轉(zhuǎn)子靠在所述徑向保護(hù)軸承定子的內(nèi)壁；b.由所述控制器2控制所述第一徑向磁軸承和所述第二徑向磁軸承的X正向磁極
對(duì)線(xiàn)圈產(chǎn)生X正向電磁力，使轉(zhuǎn)子位于所述徑向保護(hù)軸承X正向極限位置后，測(cè)量此時(shí)所述
第一徑向磁軸承X負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值L' xmin_ ；再由所述控制器2控制所述第一徑向
磁軸承和所述第二徑向磁軸承的X負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈產(chǎn)生X負(fù)向電磁力，使轉(zhuǎn)子位于所述徑
向保護(hù)軸承X負(fù)向極限位置后，測(cè)量此時(shí)所述第一徑向磁軸承X正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值 τ ‘ .
L xmin+ ，將L' xmin+代入Lx+ = (χ)計(jì)算得到在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓X負(fù)向極限位置的坐標(biāo)X' min ；將L' xmin_代入Lx_ = f2(x)計(jì)算得到在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓X正向極限位置的坐標(biāo)X' _ ；由此得到所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下的X方向位置坐
標(biāo) X ‘ bo = (X ‘ max+X ‘ min) /2 ；c.由所述控制器2控制所述第一徑向磁軸承和所述第二徑向磁軸承的Y正向磁極對(duì)線(xiàn)圈產(chǎn)生Y正電磁力，使轉(zhuǎn)子位于所述徑向保護(hù)軸承Y正向極限位置后，測(cè)量此時(shí)所述第一徑向磁軸承Y負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值L' ymin_ ；再由所述控制器2控制所述第一徑
向磁軸承和所述第二徑向磁軸承的Y負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈產(chǎn)生Y負(fù)電磁力，使轉(zhuǎn)子位于所述徑
向保護(hù)軸承Y負(fù)向極限位置后，測(cè)量此時(shí)所述第一徑向磁軸承Y正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值 τ ‘ .
L ymin+ ，將L' ymin+代入Ly+ = fi(y)計(jì)算得到在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓Y負(fù)向極限位置的坐標(biāo)Y' min ；將L' ymin_代入Ly_ = f2(y)計(jì)算得到在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓Y正向極限位置的坐標(biāo)Y' _ ；由此得到所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下的Y方向位置坐標(biāo) γ' bo = (Y' _+Y' min)/2 ；d.由此，得到所述第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心與所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心在X、Y方向的偏差=-X'秘和AYtl = -Y' boo同樣采用上述步驟即可獲得所述第二徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心與所述第二徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心在X、Y方向的偏差。顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種獲取磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子徑向懸浮中心的方法，其特征在于，包括如下步驟A.獲取轉(zhuǎn)子第一徑向懸浮中心，包括如下步驟①在第一徑向磁軸承裝入所述磁懸浮分子泵之前，將第一徑向磁軸承定子固定于標(biāo)定臺(tái)架上，并將轉(zhuǎn)子插入第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓中，以第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心為坐標(biāo)原點(diǎn)建立第一徑向磁軸承坐標(biāo)系；利用所述第一徑向磁軸承的磁極對(duì)線(xiàn)圈得到第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下，所述第一徑向磁軸承的X正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值與轉(zhuǎn)子X(jué)方向位移的數(shù)據(jù)關(guān)系Lx+ = (χ)和X負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值與轉(zhuǎn)子X(jué)方向位移的數(shù)據(jù)關(guān)系Lx_ = f2(x)；及Y正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值與轉(zhuǎn)子Y方向位移的數(shù)據(jù)關(guān)系Ly+ = (y)和Y負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值與轉(zhuǎn)子Y方向位移的數(shù)據(jù)關(guān)系Ly_ = f2(y)；②將所述第一徑向磁軸承裝入所述磁懸浮分子泵，得到轉(zhuǎn)子位于第一徑向保護(hù)軸承X 正向極限位置時(shí)，所述第一徑向磁軸承的所述X負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值L' xmin_，和轉(zhuǎn)子位于所述第一徑向保護(hù)軸承X負(fù)向極限位置時(shí)，所述第一徑向磁軸承的所述X正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值L' xmin+ ；以及轉(zhuǎn)子位于所述第一徑向保護(hù)軸承Y正向極限位置時(shí)，所述Y負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值L' ymin_，和轉(zhuǎn)子位于所述第一徑向保護(hù)軸承Y負(fù)向極限位置時(shí)，所述Y正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值L' ymin+;將L' xmin+代入Lx+ = (χ)計(jì)算得到在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓X負(fù)向極限位置的坐標(biāo)X' min ；將L' xmin_代入Lx_ = f2(x)計(jì)算得到在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓X正向極限位置的坐標(biāo)V _ ；由此得到第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下的X方向位置坐標(biāo)X' b0 =
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子徑向懸浮中心的方法，其特征在于 所述步驟①包括如下步驟i.在所述第一徑向磁軸承裝入所述磁懸浮分子泵之前，將第一徑向磁軸承定子固定于標(biāo)定臺(tái)架上，測(cè)量出所述第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心，并以所述第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心為坐標(biāo)原點(diǎn)建立第一徑向磁軸承坐標(biāo)系；ii.控制轉(zhuǎn)子自第一徑向磁軸承坐標(biāo)系原點(diǎn)沿著X正向移動(dòng)長(zhǎng)度為S的距離，測(cè)量此過(guò)程中所述第一徑向磁軸承的所述X正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值Lx+，控制轉(zhuǎn)子自第一徑向磁軸承坐標(biāo)系原點(diǎn)沿著X負(fù)向移動(dòng)長(zhǎng)度為S的距離，測(cè)量此過(guò)程中所述X正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值Lx+，通過(guò)上述過(guò)程獲得所述第一徑向磁軸承X正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值與轉(zhuǎn)子X(jué)方向位移的數(shù)據(jù)關(guān)系Lx+= AOO ；控制轉(zhuǎn)子自第一徑向磁軸承坐標(biāo)系原點(diǎn)沿著X正向移動(dòng)長(zhǎng)度為S的距離，測(cè)量此過(guò)程中所述第一徑向磁軸承的所述X負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值Lx_，控制轉(zhuǎn)子自第一徑向磁軸承坐標(biāo)系原點(diǎn)沿著X負(fù)向移動(dòng)長(zhǎng)度為S的距離，測(cè)量此過(guò)程中所述X負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值Lx_，通過(guò)上述過(guò)程獲得所述第一徑向磁軸承的所述X負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值與轉(zhuǎn)子X(jué) 方向位移的數(shù)據(jù)關(guān)系Lx_ = f2(x)；iii.控制轉(zhuǎn)子自第一徑向磁軸承坐標(biāo)系原點(diǎn)沿著Y正向移動(dòng)長(zhǎng)度為S的距離，測(cè)量此過(guò)程中所述第一徑向磁軸承的所述Y正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值Ly+，控制轉(zhuǎn)子自第一徑向磁軸承坐標(biāo)系原點(diǎn)沿著Y負(fù)向移動(dòng)長(zhǎng)度為S的距離，測(cè)量此過(guò)程中所述Y正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值Ly+，通過(guò)上述過(guò)程獲得所述第一徑向磁軸承Y正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值與轉(zhuǎn)子Y方向位移的數(shù)據(jù)關(guān)系Ly+ = fi(y)；控制轉(zhuǎn)子自第一徑向磁軸承坐標(biāo)系原點(diǎn)沿著Y正向移動(dòng)長(zhǎng)度為S的距離，測(cè)量此過(guò)程中所述第一徑向磁軸承的所述Y負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值Ly_，控制轉(zhuǎn)子自第一徑向磁軸承坐標(biāo)系原點(diǎn)沿著Y負(fù)向移動(dòng)長(zhǎng)度為S的距離，測(cè)量此過(guò)程中所述Y負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值Ly_，通過(guò)上述過(guò)程獲得所述第一徑向磁軸承Y負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值與轉(zhuǎn)子Y方向位移的數(shù)據(jù)關(guān)系Ly_ = f2(y)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的獲取磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子徑向懸浮中心的方法，其特征在于S 大于所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓半徑r且小于所述第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓半徑R， 即 R > S > r。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的獲取磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子徑向懸浮中心的方法，其特征在于S為所述第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓半徑R的三分之二，即S = 2R/3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的獲取磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子徑向懸浮中心的方法，其特征在于所述步驟②包括如下步驟a.將磁懸浮分子泵豎直放置，轉(zhuǎn)子靠在所述徑向保護(hù)軸承定子的內(nèi)壁；b.由所述控制器( 控制所述第一徑向磁軸承和所述第二徑向磁軸承的X正向磁極對(duì)線(xiàn)圈產(chǎn)生X正向電磁力，使轉(zhuǎn)子位于所述徑向保護(hù)軸承X正向極限位置后，測(cè)量此時(shí)所述第一徑向磁軸承X負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值L' xmin_ ；再由所述控制器(2)控制所述第一徑向磁軸承和所述第二徑向磁軸承的X負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈產(chǎn)生X負(fù)向電磁力，使轉(zhuǎn)子位于所述徑向保護(hù)軸承X負(fù)向極限位置后，測(cè)量此時(shí)所述第一徑向磁軸承X正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值 τ ‘ .L xmin+ ，將L' xmin+代入Lx+ = (χ)計(jì)算得到在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓X負(fù)向極限位置的坐標(biāo)X' min ；將L' xmin_代入Lx_ = f2(x)計(jì)算得到在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓X正向極限位置的坐標(biāo)X' _ ；由此得到所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下的X方向位置坐標(biāo)X' b0=(X ‘ max+X ‘ min) /2 ；c.由所述控制器( 控制所述第一徑向磁軸承和所述第二徑向磁軸承的Y正向磁極對(duì)線(xiàn)圈產(chǎn)生Y正電磁力，使轉(zhuǎn)子位于所述徑向保護(hù)軸承Y正向極限位置后，測(cè)量此時(shí)所述第一徑向磁軸承Y負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值L' ymin_;再由所述控制器( 控制所述第一徑向磁軸承和所述第二徑向磁軸承的Y負(fù)向磁極對(duì)線(xiàn)圈產(chǎn)生Y負(fù)電磁力，使轉(zhuǎn)子位于所述徑向保護(hù)軸承Y負(fù)向極限位置后，測(cè)量此時(shí)所述第一徑向磁軸承Y正向磁極對(duì)線(xiàn)圈的電感值 τ ‘ .L ymin+ ，將L' ymin+代入Ly+ = (y)計(jì)算得到在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓Y負(fù)向極限位置的坐標(biāo)Y' min ；將L' ymin_代入Ly_ = f2(y)計(jì)算得到在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓Y正向極限位置的坐標(biāo)Y' _ ；由此得到所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心在第一徑向磁軸承坐標(biāo)系下的Y方向位置坐標(biāo)Y' b0 =(γ' +γ' )/2.\ 丄max 丄min/ 1 ^ ，d.由此，得到所述第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心與所述第一徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心在Χ、γ方向的偏差=-X'⑷和AYtl = -Y' bQ。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種獲取磁懸浮分子泵轉(zhuǎn)子徑向懸浮中心的方法，分別以徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心和徑向位移傳感器定子內(nèi)圓中心為原點(diǎn)建立徑向磁軸承坐標(biāo)系和徑向位移傳感器坐標(biāo)系。通過(guò)獲得在徑向磁軸承坐標(biāo)系下所述徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心坐標(biāo)，得到所述徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心與所述徑向保護(hù)軸承定子內(nèi)圓中心在X、Y方向的偏差。根據(jù)這一偏差，獲得在徑向位移傳感器坐標(biāo)系下的徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心。通過(guò)上述過(guò)程調(diào)整轉(zhuǎn)子的第一徑向懸浮中心和第二徑向懸浮中心于第一徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心和第二徑向磁軸承定子內(nèi)圓中心處，保證磁懸浮分子泵系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
文檔編號(hào)F04D19/04GK102425556SQ20111035831
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者張剴, 張小章, 李奇志, 武涵, 鄒蒙 申請(qǐng)人:北京中科科儀技術(shù)發(fā)展有限責(zé)任公司, 清華大學(xué)