磁悬浮离心机组水流量的控制方法及装置与流程

本发明涉及磁悬浮轴承，具体而言，涉及一种磁悬浮离心机组水流量的控制方法及装置。

背景技术：

1、采用磁悬浮轴承的压缩机，应用在水冷离心式机组中，转子的悬浮精度与控制器的控制算法、气流冲击、冷却水水温和冷冻水水温有关。

2、图1是现有技术中磁悬浮水冷机组硬件结构的示意图，如图1所示，该磁悬浮水冷机组涉及到了磁悬浮轴承控制系统、电机控制系统和水循环系统，其主要组成部分包括：轴、轴控制器、变频器、电机、冷凝器、蒸发器、冷却塔、水泵等。图2是现有技术中水流量与换热量及压力关系的示意图，如图2所示，对于冷凝器中的冷媒，当冷却水水流量偏低，冷媒冷却需要的换热量不足，导致冷媒温度偏高，压力偏大，相应的压缩机排气口压强较高；对于蒸发器中的冷媒，当冷冻水水流量偏低，冷媒从冷冻水中吸收的热量不足以使一定量的冷媒气化为一定压力的气态冷媒，造成蒸发器压力较小，压缩机吸气口压强较小，最终导致压缩机的吸排气口压差较大。故磁悬浮冷水机组水流量越大，机组换热越充分，压差越低，压缩机运行越稳定；但同时，水流量越大意味着水泵运行功耗越高，耗能越大。

3、如上图2所示，和分别与冷凝压力+和蒸发压力-正相关，压差对轴形成不规则扰动力，该负载力会影响轴的悬浮稳定性。可见，水流量越低，压差越大，压缩机负载越大，轴承运行精度越差，影响轴承运行稳定性。

4、针对上述相关技术中由于磁悬浮离心机组水泵的冷却水流量过低、冷凝压力过高，导致轴承精度变差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种磁悬浮离心机组水流量的控制方法及装置，以至少解决相关技术中由于磁悬浮离心机组水泵的冷却水流量过低、冷凝压力过高，导致轴承精度变差的技术问题。

2、根据本发明实施例的一个方面，提供了一种磁悬浮离心机组水流量的控制方法，包括：在确定磁悬浮离心机组的电机启动后，获取所述电机的电机运行频率；在确定所述电机运行频率达到所述电机的启动频率时，获取所述磁悬浮离心机组中轴的轴承位移，其中，所述轴承位移为所述轴的实时位置与参考位置之间的偏移量；将所述轴承位移对应的位移信号与参考位移信号进行比较，得到比较结果，其中，所述参考位移信号是与参考位移对应的位移信号，所述参考位移是所述轴在悬浮稳定状态下的位移；根据所述比较结果确定对所述磁悬浮离心机组中水泵的控制策略；控制所述水泵按照所述控制策略对所述水流量进行控制，以使所述水流量大于水流量阈值。

3、可选地，确定磁悬浮离心机组的电机启动，包括：在确定所述水泵启动后，获取所述水泵的当前水流量；在确定所述当前水流量达到预定水流量时，控制所述电机启动。

4、可选地，在将所述位移信号与参考位移信号进行比较，得到比较结果之后，该磁悬浮离心机组水流量的控制方法还包括：在所述比较结果为所述位移信号小于所述参考位移信号时，确定所述水流量的当前状态为正常状态，其中，所述正常状态是所述水流量大于所述水流量阈值时的状态；在所述比较结果为所述位移信号不小于所述参考位移信号时，确定所述水流量的所述当前状态为偏低状态，其中，所述正常状态是所述水流量不大于所述水流量阈值时的状态。

5、可选地，根据所述比较结果确定对所述磁悬浮离心机组中水泵的控制策略，包括：在所述水流量处于所述正常状态时，确定所述控制策略为：控制所述水泵的水泵运行频率降低至第一水泵运行频率，以使所述水流量达到使所述轴保持悬浮稳定状态时的最低水流量；在所述水流量处于所述偏低状态时，确定所述控制策略为：控制所述水泵运行频率增加至第二水泵运行频率，以使所述水流量处于所述正常状态，其中，所述第二水泵运行频率不小于所述第一水泵运行频率。

6、可选地，通过以下之一方式控制所述水泵运行频率降低至第一水泵运行频率或控制所述水泵运行频率增加至第二水泵运行频率：线性控制方式、阶跃控制方式。

7、可选地，通过所述线性控制方式控制所述水泵运行频率降低至第一水泵运行频率或控制所述水泵运行频率增加至第二水泵运行频率，包括：控制所述水泵运行频率持续降低，直至降低至所述第一水泵运行频率；控制所述水泵运行频率持续增加，直至增加至所述第二水泵运行频率。

8、可选地，通过所述阶跃控制方式控制所述水泵运行频率降低至第一水泵运行频率或控制所述水泵运行频率增加至第二水泵运行频率，包括：确定所述水泵运行频率降低时的第一频率步长和所述水泵运行频率增加时的第二频率步长；控制所述水泵运行频率按照所述第一频率步长阶跃降低，直至降低至所述第一水泵运行频率；控制所述水泵运行频率按照所述第二频率步长阶跃增加，直至增加至所述第二水泵运行频率。

9、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种磁悬浮离心机组水流量的控制装置，包括：第一获取单元，用于在确定磁悬浮离心机组的电机启动后，获取所述电机的电机运行频率；第二获取单元，用于在确定所述电机运行频率达到所述电机的启动频率时，获取所述磁悬浮离心机组中轴的轴承位移，其中，所述轴承位移为所述轴的实时位置与参考位置之间的偏移量；第三获取单元，用于将所述轴承位移对应的位移信号与参考位移信号进行比较，得到比较结果，其中，所述参考位移信号是与参考位移对应的位移信号，所述参考位移是所述轴在悬浮稳定状态下的位移；第一确定单元，用于根据所述比较结果确定对所述磁悬浮离心机组中水泵的控制策略；控制单元，用于控制所述水泵按照所述控制策略对所述水流量进行控制，以使所述水流量大于水流量阈值。

10、可选地，所述第一获取单元，包括：获取模块，用于在确定所述水泵启动后，获取所述水泵的当前水流量；控制模块，用于在确定所述当前水流量达到预定水流量时，控制所述电机启动。

11、可选地，该磁悬浮离心机组水流量的控制装置还包括：第二确定单元，用于在将所述位移信号与参考位移信号进行比较，得到比较结果之后，在所述比较结果为所述位移信号小于所述参考位移信号时，确定所述水流量的当前状态为正常状态，其中，所述正常状态是所述水流量大于所述水流量阈值时的状态；第三确定单元，用于在所述比较结果为所述位移信号不小于所述参考位移信号时，确定所述水流量的所述当前状态为偏低状态，其中，所述正常状态是所述水流量不大于所述水流量阈值时的状态。

12、可选地，所述第一确定单元，包括：第一确定模块，用于在所述水流量处于所述正常状态时，确定所述控制策略为：控制所述水泵的水泵运行频率降低至第一水泵运行频率，以使所述水流量达到使所述轴保持悬浮稳定状态时的最低水流量；第二确定模块，用于在所述水流量处于所述偏低状态时，确定所述控制策略为：控制所述水泵运行频率增加至第二水泵运行频率，以使所述水流量处于所述正常状态，其中，所述第二水泵运行频率不小于所述第一水泵运行频率。

13、可选地，通过以下之一方式控制所述水泵运行频率降低至第一水泵运行频率或控制所述水泵运行频率增加至第二水泵运行频率：线性控制方式、阶跃控制方式。

14、可选地，所述第一确定单元，包括：第一控制模块，用于控制所述水泵运行频率持续降低，直至降低至所述第一水泵运行频率；第二控制模块，用于控制所述水泵运行频率持续增加，直至增加至所述第二水泵运行频率。

15、可选地，所述第一确定单元，包括：第三确定模块，用于确定所述水泵运行频率降低时的第一频率步长和所述水泵运行频率增加时的第二频率步长；第三控制模块，用于控制所述水泵运行频率按照所述第一频率步长阶跃降低，直至降低至所述第一水泵运行频率；第四控制模块，用于控制所述水泵运行频率按照所述第二频率步长阶跃增加，直至增加至所述第二水泵运行频率。

16、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种磁悬浮离心机组水流量的控制系统，所述磁悬浮离心机组水流量的控制系统使用上述任一种所述的磁悬浮离心机组水流量的控制方法。

17、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行上述任意一种所述的磁悬浮离心机组水流量的控制方法。

18、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述任意一种所述的磁悬浮离心机组水流量的控制方法。

19、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时执行上述任意一项所述的磁悬浮离心机组水流量的控制方法。

20、在本发明实施例中，在确定磁悬浮离心机组的电机启动后，获取电机的电机运行频率；在确定电机运行频率达到电机的启动频率时，获取磁悬浮离心机组中轴的轴承位移，其中，轴承位移为轴的实时位置与参考位置之间的偏移量；将轴承位移对应的位移信号与参考位移信号进行比较，得到比较结果，其中，参考位移信号是与参考位移对应的位移信号，参考位移是轴在悬浮稳定状态下的位移；根据比较结果确定对磁悬浮离心机组中水泵的控制策略；控制水泵按照控制策略对水流量进行控制，以使水流量大于水流量阈值。通过以上技术方案，达到了根据轴的位移信号变化对水流量进行相应的控制，使水流量达到水流量阈值的目的，实现了通过调整水流量的大小避免轴精度变差的技术效果，提高了磁悬浮离心机组运行的可靠性，进而解决了相关技术中由于磁悬浮离心机组水泵的冷却水流量过低、冷凝压力过高，导致轴承精度变差的技术问题。