一种磁悬浮离心空压机可靠性试验方法与流程

本发明涉及磁悬浮离心空压机可靠性试验，尤其涉及一种磁悬浮离心空压机可靠性试验方法。

背景技术：

1、磁悬浮离心空压机是将磁悬浮轴承技术及智能控制技术运用于高速离心空压机中，形成的一种高效、低噪、绿色环保的新型空压机。目前，还没有标准规定磁悬浮离心空压机试验项点，市场上的产品一般按照传统离心空压机出厂试验验证，试验项点一般包括排气压力、进口流量、噪声、排气温度、电机温升等，传统离心空压机试验项点已不能满足磁悬浮离心空压机可靠性验证要求。例如磁悬浮离心空压机在纺织、食品、发酵等行业使用过程中，发现部分磁悬浮控制系统的稳定性不足，并出现喘振、电机温度过高等问题，进而造成产品故障率高、可靠性差的现象，产品可靠性已经成为影响用户选择的一个重要因素，因此亟需一种磁悬浮离心空压机可靠性试验方法，以解决传统离心空压机出厂试验验证的方式，无法保证磁悬浮离心空压机的可靠性，进而造成市场产品故障率高的问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种磁悬浮离心空压机可靠性试验方法，以克服上述技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

3、一种磁悬浮离心空压机可靠性试验方法，包括以下步骤：

4、s1：搭建的磁悬浮离心空压机的可靠性试验系统；

5、所述可靠性实验系统包括用于搭建磁悬浮离心空压机试验系统的系统平台，以及分别与所述系统平台连接的磁悬浮转子试验模块、磁悬浮离心空压机温升试验模块、磁悬浮离心空压机喘振测试模块以及磁悬浮离心空压机断电保护试验模块；

6、所述磁悬浮转子试验模块用于构建磁悬浮转子试验策略；

7、所述磁悬浮离心空压机温升试验模块用于构建空压机温升试验策略；

8、所述磁悬浮离心空压机喘振测试模块用于构建空压机喘振测试策略；

9、所述磁悬浮离心空压机断电保护试验模块用于构建空压机断电保护试验策略；

10、s2：基于所述系统平台搭建的搭建磁悬浮离心空压机试验系统，根据所述磁悬浮转子试验策略，以实现磁悬浮离心空压机的转子可靠性试验；

11、并对满足转子可靠性试验的磁悬浮离心空压机，执行步骤s3中的任意一项，以实现对磁悬浮离心空压机的可靠性验证；

12、s3：根据空压机温升试验策略，对磁悬浮离心空压机执行温升可靠性试验；或根据空压机喘振测试策略，对磁悬浮离心空压机执行喘振可靠性试验；

13、或根据空压机断电保护试验策略，对磁悬浮离心空压机执行喘振可靠性试验。

14、进一步的，所述搭建磁悬浮离心空压机试验系统包括磁悬浮空压机、出气管路以及电动比例调节阀；

15、所述磁悬浮空压机与出气管路连接，且所述电动比例调节阀设置在出气管路上，所述电动比例调节阀用于调节空压机流量与出口压力，以保证空压机在设定流量与出口压力下运行；

16、所述磁悬浮空压机包括负荷开关、高速变频器、变压器、不间断电源ups、磁悬浮电机、磁悬浮轴承、磁悬浮控制器、plc主控单元、触摸屏单元、冷却系统以及压气机；

17、所述负荷开关与设置的外部电源连接，用于将所述外部电源传输至所述高速变频器、变压器以及冷却系统；

18、所述变压器与不间断电源ups连接，用于对接收的外部电源进行转换，并将转换后的外部电源传输至不间断电源ups；且所述不间断电源ups与磁悬浮控制器连接；

19、所述plc主控单元分别与触摸屏单元、磁悬浮控制器连接、高频变速器以及冷却系统连接；

20、所述触摸屏单元用于通过plc主控单元发送磁悬浮控制器或高速变频器的控制指令或冷却系统的控制指令；

21、所述磁悬浮控制器用于接收plc主控单元发送的磁悬浮控制器的控制指令，以控制磁悬浮轴承实现悬浮，且所述磁悬浮轴承内置有位移传感器与温度传感器；所述位移传感器用于监控磁悬浮轴承的磁悬浮转子位置；所述温度传感器用于监控磁悬浮轴承的温度；并将所述位移传感器与温度传感器的输出数据，依次通过磁悬浮控制器与plc主控单元传输至触摸屏单元；

22、所述高速变频器用于接收plc主控单元发送的高速变频器额控制指令，以控制磁悬浮电机的运行进而实现磁悬浮轴承的转动；

23、所述冷却系统与磁悬浮电机连接，且所述冷却系统用于接收plc主控单元发送的冷却系统的控制指令，以实现所述磁悬浮电机与压气机的冷却降温；

24、且所述压气机的出口通过金属波纹管与所述出气管路连接。

25、进一步的，s1中所述磁悬浮转子试验策略具体为

26、s11：启动所述系统平台搭建的磁悬浮离心空压机试验系统；

27、通过磁悬浮控制器接收plc主控单元发送的磁悬浮控制器的控制指令，控制实现磁悬浮轴承悬浮，并获取磁悬浮轴承的数据信息；

28、所述数据信息至少包括位移数据、前后端叶轮运行轨迹百分比orb f/orb r以及承载力百分比；

29、且所述位移数据包括径向轴承前端径向位移x1/y1、径向轴承后端径向位移x2/y2、轴向轴承轴向位移z；

30、所述承载力包括径向轴承前端承载力ldx1/ldy1、径向轴承后端承载力ldx2/ldy2以及轴向轴承承载力ldz；

31、s12：将出气管路上的电动比例调节阀调整至预设开度阈值，并通过高速变频器控制磁悬浮电机与空压机达到设定的第一工作转速；并通过触摸屏单元监控磁悬浮轴承在启动与运行过程中的数据信息；

32、当达到第一预设运转时间值，分别判断所述位移数据、前后端叶轮运行轨迹百分比orb f/orb r以及承载力百分比与第一预设阈值、第二预设阈值以及第三预设阈值的大小；

33、s13：若判断位移数据x1/y1/x2/y2/z＜第一预设阈值；

34、且前后端叶轮运行轨迹百分比orb f/orb r＜第二预设阈值；

35、且承载力百分比ldx1/ldy1/ldx2/ldy2/ldz＜第三预设阈值；

36、则确认磁悬浮转子试验结果无异常，磁悬浮转子可靠并执行步骤s14；

37、否则，则确认磁悬浮转子试验结果异常，磁悬浮转子不可靠并执行步骤s15；

38、s14：通过高速变频器控制磁悬浮电机与空压机降至设定的第二工作转速，并当达到第二预设运转时间值时，通过高速变频器控制磁悬浮电机与空压机将所述第二工作转速升至第一工作转速，再次通过触摸屏单元监控磁悬浮轴承在启动与运行过程中的数据信息，并重复执行步骤s13，直至再次确认磁悬浮转子试验结果无异常，磁悬浮转子可靠；

39、s15：通过磁悬浮控制器调整磁悬浮轴承的控制电流，重复执行步骤s12，直至磁悬浮转子试验结果无异常，并确认磁悬浮轴承的可靠性控制电流。

40、进一步的，s1中所述空压机温升试验策略具体为

41、s101：通过触摸屏单元监控磁悬浮轴承，在额定工况下连续运行第三预设运转时间值时的运行数据；

42、所述运行数据包括磁悬浮电机绕组温升、磁悬浮轴承温升以及磁悬浮轴承的当前数据信息；

43、所述当前数据信息包括当前的位移数据、当前的前后端叶轮运行轨迹百分比orbf/orb r以及当前的承载力百分比；

44、s102：分别判断所述磁悬浮电机绕组温升与第四预设阈值、磁悬浮轴承温升与第五预设阈值的大小；

45、以及基于步骤s13判断当前数据信息的试验结果是否异常；

46、s103：若判断磁悬浮电机绕组温升＜第四预设阈值；

47、且磁悬浮轴承温升＜第五预设阈值；

48、且基于步骤s13判断当前数据信息的试验结果无异常，则确认空压机温升试验可靠；

49、否则，则确认空压机温升试验不可靠并执行步骤s104；

50、s104：基于触摸屏单元控制plc主控单元发送冷却系统的控制指令，以实现通过风冷系统对磁悬浮电机与压气机的冷却降温，并继续执行步骤s102至s103，直至确认空压机温升试验可靠，并获取空压机温升试验的可靠性风冷系统的冷却性能。

51、进一步的，s1中所述空压机喘振测试策略具体为

52、s010：当磁悬浮空压机在额定工况下运行时，基于预设的喘振保护线，通过调整电动比例阀开度以模拟外界阻力增大的情况，以使磁悬浮空压机的工作点向喘振线移动；

53、s011：判断当调整电动比例阀开度使磁悬浮空压机的工作点达到喘振保护线工作点时，通过触摸屏单元监控磁悬浮空压机是否发出喘振报警并停机；

54、s012：若通过触摸屏单元监控并判断达到喘振保护线工作点时，磁悬浮空压机发出喘振报警并停机，并确认空压机喘振测试可靠；

55、否则，重新设定喘振保护线，重复执行步骤s011，直至确认空压机喘振测试可靠，并获取空压机喘振试验的可靠性喘振保护线。

56、进一步的，s1中所述空压机断电保护试验策略具体为

57、s100：通过高速变频器控制磁悬浮电机与空压机在第二工作转速运行，并基于负荷开关切断供给高速变频器的电源；

58、s110：通过触摸屏单元确认在所述磁悬浮电机与空压机停止运行的过程中，磁悬浮轴承是否跌落且通过plc单元监测停机过程的预设时间周期内的转速数据，以获取时间-转速曲线，并基于所述时间-转速曲线的斜率确认停机过程的平稳性；

59、s111：若在所述磁悬浮电机与空压机停止运行的过程中，通过触摸屏单元判断所述磁悬浮轴承未跌落且确认停机过程平稳，则确认断电保护试验可靠，并执行步骤s112；

60、若在所述磁悬浮电机与空压机停止运行的过程中，通过触摸屏单元判断所述磁悬浮轴承跌落或确认停机过程不平稳，则确认断电保护试验不可靠，并执行步骤s113：

61、s112：重新基于负荷开关供给高速变频器电源，并基于plc单元通过高速变频器控制磁悬浮电机与空压机在额定工况下运行，再次基于负荷开关切断供给高速变频器的电源，重复执行步骤s110至s111，直至两次停机运行过程中，磁悬浮轴承未跌落且确认停机过程平稳，则确认断电保护试验可靠，并获取空压机断电保护试验的可靠性不间断电源ups；

62、s113：更换所述不间断电源ups，且更换后的所述不间断电源ups的容量大于更换前的不间断电源ups的容量，重复执行s100至s112。

63、有益效果：本发明提供了一种磁悬浮离心空压机可靠性试验方法，通过系统平台搭建磁悬浮离心空压机试验系统，并根据构建的磁悬浮转子试验策略实现磁悬浮离心空压机的转子可靠性试验；根据空压机温升试验策略对磁悬浮离心空压机执行温升可靠性试验；根据空压机喘振测试策略对磁悬浮离心空压机执行喘振可靠性试验；根据空压机断电保护试验策略对磁悬浮离心空压机执行喘振可靠性试验。使得在产品出厂试验阶段即可验证磁悬浮离心空压机磁浮系统的稳定性、喘振保护和断电保护的有效性以及温度控制的合理性，充分验证磁悬浮空压机的可靠性。解决了磁悬浮离心空压机在实际运用现场出现磁悬浮控制系统不稳定，发生喘振及电机温度高等问题，进而造成产品故障率高的现象。