涡旋式空气压缩机轴向力电磁动态平衡控制研究

针对涡旋式空气压缩机在变工况条件下,电磁力动态跟踪轴向气体分离力效果不佳的问题,提出了一种全转速范围自适应参数电磁动态跟踪方法。在离线时提前建立了一个最优提前步数与速度或者转速频率相关的数据库;在线时通过旋转变压器实时反馈转速信号,自适应选取了数据库中与转速相对应的最优提前量,进而对电磁力跟踪滞后问题进行了提前补偿,实现了快速、动态平衡轴向气体力;搭建电磁控制模拟实验平台进行了实验测试。实验及研究结果表明:该方法能有效地平衡涡旋式空气压缩机不同转速工况下的轴向气体力,可以为涡旋机(特别是高排气压力的涡旋机)轴向气体分离力动态平衡控制提供有益的参考。

直驱控制涡旋压缩机位置识别方法研究

针对目前涡旋压缩机切向密封方案复杂、灵活性差、成本高等问题,在分析了涡旋压缩机动态径向间隙特点的基础上,提出了一种基于电流信号的涡旋压缩机切向主动密封的控制方法。首先,提出了一种基于平面电机的直驱式涡旋压缩机构架,以及直驱式切向主动密封控制方法;然后,在分析了涡旋压缩机动、静涡盘侧面接触力、永磁同步直线电机电磁推力和相电流关系的基础上,提出了冷态位置识别方法,以此来确定动涡盘的运动轨迹;再在冷态位置识别的基础上,提出了热态位置识别方法,以此来修正动涡盘的运动轨迹;最后,为了对基于电流信号的涡旋压缩机切向主动密封的控制方法进行有效性验证,搭建了相应的实验平台。研究结果表明:该方法能较好地确定涡旋压缩机动涡盘运动所需位置,调节涡旋压缩机动态径向间隙,样机的动态侧面接触力可小于10 N;该方法可以为结构简洁、宽调速范围、直接驱动式涡旋压缩机的设计制造提供参考。