技术特征：
1.一种磁悬浮轴承支撑的氢气循环泵低温自启动方法，其特征在于：包括如下自启动方法a1.上电开始，进入常规启动模式，如果常规模式正常启动磁悬浮轴承氢气循环泵，则表示磁悬浮轴承支撑的氢气循环泵能够正常启动和工作；a2.如果常规模式下不能正常启动，系统进入氢气循环泵控制系统结冰故障判定，如果判定系统氢气循环系统中存在结冰故障，进入低温自启动模式，否则进入其他故障状态判定；a3.进入低温自启动模式后，分为两个阶段执行如下第a4步骤～a5步骤；a4.氢气循环泵低温自启动模式的第一阶段为磁轴承自热融冰模式阶段；在此模式状态下向磁轴承线圈施加融冰电流，磁轴承线圈将产生热量用于融化转子与磁轴承接触处的冰，达到迅速融冰的效果，使得转子能够移动；a5.氢气循环泵低温自启动模式的第二阶段为磁轴承振荡碎冰模式阶段；在此模式状态下利用磁悬浮轴承间隙，实现转子的主动振动控制，向磁轴承线圈施加振荡电流，使得磁悬浮氢泵系统进入磁轴承振荡碎冰模式；a6.经过上述第a4步骤～a5步骤的低温自启动后，磁悬浮氢泵控制系统切换至常规启动模式，尝试常规模式启动，判定能否正常启动氢气循环泵；a7.在常规启动模式下，正常启动升速完成，如果能够根据上位机指令，在指定时间内升速至额定转速，则表示启动成功；若启动不成功，继续返回上述第a3步骤执行磁悬浮轴承氢气循环泵低温自启动模式；a8.执行上述a7步骤，多次循环执行至低温启动模式，判断是否超过循环次数上限，如果超过循环次数上限，且磁悬浮轴承氢气循环泵仍然不能启动成功，则进入其他故障判定；a9.在上述a7步骤中，若正常启动成功，或者经过上述a8步骤中没有超过循环次数上限，且磁悬浮轴承氢气循环泵能成功启动，均表示启动成功，退出低温自启动模式，系统正常运行，进入正常工作状态；a10.执行上述步骤，执行至磁悬浮氢泵能正常启动，低温自启动模式结束。2.按照权利要求1所述的磁悬浮轴承支撑的氢气循环泵低温自启动方法，其特征在于：在上述a2步骤中，所述的氢气循环泵控制系统结冰故障判定包括判断控制系统是否正常工作和对检测启动环境＜0℃的判断；如果满足以下两个条件，a21.控制系统自检通过，能够正常工作；a22.检测判断氢气循环泵启动环境温度低于水的熔点，则判断为氢气循环泵控制系统结冰故障，否则进入其他故障状态判定。3.按照权利要求1所述的磁悬浮轴承支撑的氢气循环泵低温自启动方法，其特征在于：在上述第a4步骤～a5步骤之间，向磁轴承线圈施加融冰电流，并执行对融冰时间达到预设标准的判定和对温度检测达到预设标准的判定；判断条件分为两个条件，其中条件1为施加直流融冰电流的融冰时间达到预设标准，条件2为检测到氢气循环泵启动环境温度达到预设标准；如果满足上述条件1和条件2中的任意一条或全都满足的，则开始判断能否进入上述第a5步骤，其判断条件为检测转子是否能够发生位移，如果检测到转子发生位移，则氢气循环泵的控制系统执行判断能够进入上述第a5步骤，如果不能检测转子发生位移，则循环执行上述第a4步骤。4.按照权利要求3所述的磁悬浮轴承支撑的氢气循环泵低温自启动方法，其特征在于：
所述检测转子是否能够发生位移的检测方式是切换至施加调理电流，通过位移传感器检测转子位移，并判断是否超过循环次数上限；在循环次数内检测到转子发生位移，则进入上述第a5步骤，如果超过循环次数上限，且磁悬浮轴承氢气循环泵仍然不能检测到转子发生位移，则退出低温自启动模式，进入其他故障状态判定。5.按照权利要求1所述的磁悬浮轴承支撑的氢气循环泵低温自启动方法，其特征在于：在进入上述第a5步骤后进入上述第a6步骤前，利用磁悬浮轴承间隙，向磁轴承线圈施加振荡碎冰电流，使磁悬浮氢泵系统进入磁轴承振荡碎冰模式，并执行对碎冰时间达到预设标准的判定和对振荡峰值达到预设标准的判定，并据此判断执行切换至常规启动模式，尝试正常启动氢气循环泵；且判定条件分为两个条件，其中条件3为施加碎冰电流时间达到预设标准，条件4为检测的转子位移振荡峰值达到预设标准；如果满足条件3和条件4中的任意一条或全都满足，氢气循环泵的控制系统将切换到常规启动模式，尝试正常启动氢气循环泵，执行进入上述第a6步骤，如果启动成功，则停止施加振荡碎冰电流，退出低温自启动模式，系统正常运行；如果启动不成功，则循环执行上述第a5～a6步骤。6.按照权利要求5所述的磁悬浮轴承支撑的氢气循环泵低温自启动方法，其特征在于：执行上述第a6步骤，如果启动成功，则退出低温自启动模式，开始正常工作模式，如果启动不成功，则循环进入上述第a5步骤，继续施加振荡碎冰电流，并判断是否超过循环次数上限；在循环次数内成功启动，则进入上述第a7步骤，如果超过循环次数上限，且磁悬浮轴承氢气循环泵仍然不能启动成功，则进入其他故障判定。7.按照权利要求1所述的磁悬浮轴承支撑的氢气循环泵低温自启动方法，其特征在于：在上述第a4步骤中，施加融冰电流采用施加恒定直流融冰电流，在转子a、b两端分别布置设有a端传感器和b端传感器，通过磁轴承控制器采用pwm脉宽调制，控制功率放大器分别给转子a、b两端的径向四通道磁轴承线圈施加恒定融冰电流，同时也给轴向z磁轴承线圈施加恒定融冰电流，由电流流过磁轴承线圈，产生热量，使转子与磁悬浮轴承接触位置的结冰部分迅速融化掉，直至检测到氢气循环泵启动环境温度高于水的熔点，或者施加融冰电流时间达到设定值，判定是否满足进入执行上述第a5步骤的条件，若满足条件，则停止施加恒定融冰电流，进入执行第a5步骤。8.按照权利要求1所述的磁悬浮轴承支撑的氢气循环泵低温自启动方法，其特征在于：在上述第a5步骤中，施加振荡碎冰电流采用施加振荡碎冰电流，轴向保持悬浮状态，径向进入振荡调理状态，通过磁轴承控制器采用pwm脉宽调制，控制功率放大器分别给转子a、b两端x轴方向的两个径向轴承线圈ay、by施加对应正弦振荡电流i
ax
和i
bx
，给转子a、b两端y方向磁轴承线圈ay、by施加余弦振荡电流i
ay
和i
by
，振荡电流的频率为2hz～10hz，振荡电流的幅值为0.5a；直至径向四通道振荡幅值达到预设的径向位移振荡信号峰值标准，或者施加振动碎冰电流时间达到预设值，切换至常规启动模式并判定能否启动成功，若启动成功，则停止施加振荡碎冰电流，继续执行第a7步骤。9.按照权利要求8所述的磁悬浮轴承支撑的氢气循环泵低温自启动方法，其特征在于：所述的径向位移振荡信号峰值的预设范围为0.25v～2.75v。
技术总结
本发明公开了一种磁悬浮轴承支撑的氢气循环泵低温自启动方法，上电磁悬浮氢泵控制系统自检，确定非启动状态，判断确定电路处于不能常规启动模式；并且检测判断氢气循环泵启动环境温度低于水的熔点，则判定系统氢气循环系统中存在结冰的问题；判断使用常规启动模式是否失败，若常规启动模式失败则执行进入低温自启动模式；进入低温自启动模式后，分为利用磁轴承自热融冰阶段和利用磁悬浮轴承间隙，向磁轴承线圈施加振荡电流，使得磁悬浮氢泵系统进入磁轴承振荡碎冰模式阶段这两个阶段执行，直至最终切换至常规启动模式。可在低温环境下自发热，快速实现融冰碎冰效果，启动后可迅速加热升温，满足快速启动需求。满足快速启动需求。满足快速启动需求。
技术研发人员：张寅 王灿 董宝田
受保护的技术使用者：北京昆腾迈格技术有限公司
技术研发日：2021.09.06
技术公布日：2021/11/9