抗大气载冲击的磁悬浮分子泵控制方法、装置及设备

摘要

本发明提供抗大气载冲击的磁悬浮分子泵控制方法、装置及设备，包括：获取磁悬浮分子泵转子位移、电机电流及泵内真空度；基于磁悬浮分子泵转子位移、电机电流及泵内真空度，判断是否出现大气载冲击情况；在磁悬浮分子泵出现大气载冲击时，获取磁悬浮分子泵当前转子位移；基于磁悬浮分子泵当前转子位移，判断磁悬浮分子泵是否出现转子失稳跌落；在磁悬浮分子泵出现转子失稳跌落时，切断磁悬浮分子泵市电供电，控制磁悬浮分子泵的磁轴承磁极吸死转子，使得磁悬浮分子泵转子转速在设定时间内降至零。从而能够无需对磁悬浮分子泵机械结构进行改变，在出现转子失稳跌落时，及时控制磁悬浮分子泵尽快停机，避免极端情况磁悬浮分子泵恶性破坏事故发生。

权利要求

1.一种抗大气载冲击的磁悬浮分子泵控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取磁悬浮分子泵转子位移、电机电流及泵内真空度；

基于所述磁悬浮分子泵转子位移、电机电流及泵内真空度，判断所述磁悬浮分子泵是否出现大气载冲击情况；所述基于所述磁悬浮分子泵转子位移、电机电流及泵内真空度，判断所述磁悬浮分子泵是否出现大气载冲击情况，包括：获取电机电流最大值持续时间安全阈值、磁悬浮分子泵内真空度下降速率安全阈值及转子位移安全阈值；基于当前所述电机电流及泵内真空度，分别判断所述电机电流达到电机电流最大值的持续时间是否超过所述电机电流最大值持续时间安全阈值，磁悬浮分子泵内真空度下降速率是否超过磁悬浮分子泵内真空度下降速率安全阈值，以及所述转子位移是否超过所述转子位移安全阈值；在同时满足所述电机电流达到电机电流最大值的持续时间超过所述电机电流最大值持续时间安全阈值，且磁悬浮分子泵内真空度下降速率超过磁悬浮分子泵内真空度下降速率安全阈值，且所述转子位移超过所述转子位移安全阈值时，确定所述磁悬浮分子泵出现大气载冲击情况；

在所述磁悬浮分子泵出现所述大气载冲击情况时，获取所述磁悬浮分子泵当前转子位移；

基于所述磁悬浮分子泵当前转子位移，判断所述磁悬浮分子泵是否出现转子失稳跌落情况；

在所述磁悬浮分子泵出现转子失稳跌落情况时，切断所述磁悬浮分子泵市电供电，控制所述磁悬浮分子泵的磁轴承磁极轮流吸死转子，使得所述磁悬浮分子泵转子转速在设定时间内降至零。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述磁悬浮分子泵未出现转子失稳跌落情况时，所述方法还包括：控制所述磁悬浮分子泵电机停机，使得磁悬浮分子泵转子转速降至零，同时向用户发送预警信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述切断所述磁悬浮分子泵市电供电，控制所述磁悬浮分子泵磁轴承磁极轮流吸死转子，使得所述磁悬浮分子泵转子转速降至零，包括：切断所述磁悬浮分子泵市电供电，使得所述磁悬浮分子泵电机状态从电动机工作状态转换为发电机工作状态，得到电机再生发电；

基于所述电机再生发电，控制所述磁悬浮分子泵磁轴承磁极轮流吸死转子；

获取当前转子转速，判断当前所述转子转速是否低于最低发电转速；

在当前所述转子转速低于最低发电转速时，接通市电，控制所述磁悬浮分子泵磁轴承磁极继续轮流吸死转子，直至所述磁悬浮分子泵转子转速降至零。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在切断所述磁悬浮分子泵市电供电之后，所述方法还包括：控制所述磁悬浮分子泵以最大冷却水流量对所述磁悬浮分子泵的电机及磁轴承定子进行冷却。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制所述磁悬浮分子泵磁轴承磁极轮流吸死转子，包括：将所述电机再生发电输入磁轴承线圈，控制所述磁悬浮分子泵相邻两个径向磁轴承和一个轴向磁轴承输出最大电磁力吸死转子，使得转子紧贴在所述磁轴承上。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制所述磁悬浮分子泵电机停机，使得磁悬浮分子泵转子转速降至零，包括：启动电机刹车功能，控制所述磁悬浮分子泵转子转速在预设的刹车时间内降速到零。

7.一种抗大气载冲击的磁悬浮分子泵控制装置，其特征在于，所述装置包括：

第一获取单元，用于获取磁悬浮分子泵转子位移、电机电流及泵内真空度；

第一判断单元，用于基于所述磁悬浮分子泵转子位移、电机电流及泵内真空度，判断所述磁悬浮分子泵是否出现大气载冲击情况；所述基于所述磁悬浮分子泵转子位移、电机电流及泵内真空度，判断所述磁悬浮分子泵是否出现大气载冲击情况，包括：获取电机电流最大值持续时间安全阈值、磁悬浮分子泵内真空度下降速率安全阈值及转子位移安全阈值；

基于当前所述电机电流及泵内真空度，分别判断所述电机电流达到电机电流最大值的持续时间是否超过所述电机电流最大值持续时间安全阈值，磁悬浮分子泵内真空度下降速率是否超过磁悬浮分子泵内真空度下降速率安全阈值，以及所述转子位移是否超过所述转子位移安全阈值；在同时满足所述电机电流达到电机电流最大值的持续时间超过所述电机电流最大值持续时间安全阈值，且磁悬浮分子泵内真空度下降速率超过磁悬浮分子泵内真空度下降速率安全阈值，且所述转子位移超过所述转子位移安全阈值时，确定所述磁悬浮分子泵出现大气载冲击情况；

第二获取单元，用于在所述磁悬浮分子泵出现所述大气载冲击情况时，获取所述磁悬浮分子泵当前转子位移；

第二判断单元，用于基于所述磁悬浮分子泵当前转子位移，判断所述磁悬浮分子泵是否出现转子失稳跌落情况；

转子保护单元，用于在所述磁悬浮分子泵出现转子失稳跌落情况时，切断所述磁悬浮分子泵市电供电，控制所述磁悬浮分子泵的磁轴承磁极轮流吸死转子，使得所述磁悬浮分子泵转子转速在设定时间内降至零。

8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1‑6中任一项所述的抗大气载冲击的磁悬浮分子泵控制方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1‑6中任一项所述的抗大气载冲击的磁悬浮分子泵控制方法。

说明书

抗大气载冲击的磁悬浮分子泵控制方法、装置及设备

技术领域

[0001] 本发明涉及真空获得设备领域，具体涉及抗大气载冲击的磁悬浮分子泵控制方法、装置及设备。

背景技术

[0002] 磁悬浮分子泵被广泛应用于科研、表面分析、加速器、工业镀膜、离子注入和硅刻蚀等领域，用于工作腔体获得高洁净度、高真空环境。在工作过程中，可能会遇到大气载冲击情况。磁悬浮分子泵内真空度很高，突然暴露在大气载环境下，会对转子叶轮造成很大冲击，可能造成转子悬浮失稳跌落。高速转子跌落到保护轴承上，会对保护轴承造成持续冲击伤害；严重时，转子振动幅度过大叶轮动静片之间接触，出现碎泵事故。

[0003] 相关技术中，为提高磁悬浮分子泵抗气载冲击能力，大多是对磁悬浮分子泵机械结构进行优化。然而，为抗气载冲击而改变磁悬浮分子泵机械结构，对磁悬浮分子泵真空性能有所牺牲，有些结构更为复杂，提升了磁悬浮分子泵成本。

发明内容

[0004] 因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中通过改变磁悬浮分子泵机械结构的方式提高磁悬浮分子泵抗气载冲击能力，会导致对磁悬浮分子泵真空性能有所牺牲的缺陷，从而提供了抗大气载冲击的磁悬浮分子泵控制方法、装置及设备。

[0005] 结合第一方面，本发明提供一种抗大气载冲击的磁悬浮分子泵控制方法，所述方法包括：

[0006] 获取磁悬浮分子泵转子位移、电机电流及泵内真空度；

[0007] 基于所述磁悬浮分子泵转子位移、电机电流及泵内真空度，判断所述磁悬浮分子泵是否出现大气载冲击情况；

[0008] 在所述磁悬浮分子泵出现所述大气载冲击情况时，获取所述磁悬浮分子泵当前转子位移；

[0009] 基于所述磁悬浮分子泵当前转子位移，判断所述磁悬浮分子泵是否出现转子失稳跌落情况；

[0010] 在所述磁悬浮分子泵出现转子失稳跌落情况时，切断所述磁悬浮分子泵市电供电，控制所述磁悬浮分子泵的磁轴承磁极轮流吸死转子，使得所述磁悬浮分子泵转子转速在设定时间内降至零。

[0011] 在该方式中，能够无需对磁悬浮分子泵机械结构进行改变，仅通过对磁悬浮分子泵及控制系统进行简单改进，通过实时检测磁悬浮分子泵的转子位移、电机电流及泵内真空度，确定磁悬浮分子泵是否出现大气载冲击状况，在磁悬浮分子泵出现大气载冲击时，极端情况下出现转子失稳跌落情况时，及时切断磁悬浮分子泵市电供电，控制磁悬浮分子泵的磁轴承磁极轮流吸死转子，使得磁悬浮分子泵转子转速在设定时间内降至零，避免极端情况磁悬浮分子泵恶性破坏事故发生，从而使磁悬浮分子泵实现抗大气载冲击。

[0012] 结合第一方面，在第一方面的第一实施例中，在所述磁悬浮分子泵未出现转子失稳跌落情况时，所述方法还包括：

[0013] 控制所述磁悬浮分子泵电机停机，使得磁悬浮分子泵转子转速降至零，同时向用户发送预警信息。

[0014] 结合第一方面，在第一方面的第二实施例中，所述基于所述磁悬浮分子泵转子位移、电机电流及泵内真空度，判断所述磁悬浮分子泵是否出现大气载冲击情况，包括：

[0015] 获取电机电流最大值持续时间安全阈值、磁悬浮分子泵内真空度下降速率安全阈值及转子位移安全阈值；

[0016] 基于当前所述电机电流及泵内真空度，分别判断所述电机电流达到电机电流最大值的持续时间是否超过所述电机电流最大值持续时间安全阈值，磁悬浮分子泵内真空度下降速率是否超过磁悬浮分子泵内真空度下降速率安全阈值，以及所述转子位移是否超过所述转子位移安全阈值；

[0017] 在同时满足所述电机电流达到电机电流最大值的持续时间超过所述电机电流最大值持续时间安全阈值，且磁悬浮分子泵内真空度下降速率超过磁悬浮分子泵内真空度下降速率安全阈值，且所述转子位移超过所述转子位移安全阈值时，确定所述磁悬浮分子泵出现大气载冲击情况。

[0018] 结合第一方面，在第一方面的第三实施例中，所述切断所述磁悬浮分子泵市电供电，控制所述磁悬浮分子泵磁轴承磁极轮流吸死转子，使得所述磁悬浮分子泵转子转速降至零，包括：

[0019] 切断所述磁悬浮分子泵市电供电，使得所述磁悬浮分子泵电机状态从电动机工作状态转换为发电机工作状态，得到电机再生发电；

[0020] 基于所述电机再生发电，控制所述磁悬浮分子泵磁轴承磁极轮流吸死转子；

[0021] 获取当前转子转速，判断当前所述转子转速是否低于最低发电转速；

[0022] 在当前所述转子转速低于最低发电转速时，接通市电，控制所述磁悬浮分子泵磁轴承磁极继续轮流吸死转子，直至所述磁悬浮分子泵转子转速降至零。

[0023] 结合第一方面的第三实施例，在第一方面的第四实施例中，在切断所述磁悬浮分子泵市电供电之后，所述方法还包括：

[0024] 控制所述磁悬浮分子泵以最大冷却水流量对所述磁悬浮分子泵的电机及磁轴承定子进行冷却。

[0025] 结合第一方面的第三实施例，在第一方面的第五实施例中，所述控制所述磁悬浮分子泵磁轴承磁极轮流吸死转子，包括：

[0026] 将所述电机再生发电输入磁轴承线圈，控制所述磁悬浮分子泵相邻两个径向磁轴承和一个轴向磁轴承输出最大电磁力吸死转子，使得转子紧贴在所述磁轴承上。

[0027] 结合第一方面的第一实施例，在第一方面的第六实施例中，所述控制所述磁悬浮分子泵电机停机，使得磁悬浮分子泵转子转速降至零，包括：

[0028] 启动电机刹车功能，控制所述磁悬浮分子泵转子转速在预设的刹车时间内降速到零。

[0029] 在本发明的第二方面，本发明还提供一种抗大气载冲击的磁悬浮分子泵控制装置，所述装置包括：

[0030] 第一获取单元，用于获取磁悬浮分子泵转子位移、电机电流及泵内真空度；

[0031] 第一判断单元，用于基于所述磁悬浮分子泵转子位移、电机电流及泵内真空度，判断所述磁悬浮分子泵是否出现大气载冲击情况；

[0032] 第二获取单元，用于在所述磁悬浮分子泵出现所述大气载冲击情况时，获取所述磁悬浮分子泵当前转子位移；

[0033] 第二判断单元，用于基于所述磁悬浮分子泵当前转子位移，判断所述磁悬浮分子泵是否出现转子失稳跌落情况；

[0034] 转子保护单元，用于在所述磁悬浮分子泵出现转子失稳跌落情况时，切断所述磁悬浮分子泵市电供电，控制所述磁悬浮分子泵的磁轴承磁极轮流吸死转子，使得所述磁悬浮分子泵转子转速在设定时间内降至零。

[0035] 结合第二方面，在第二方面的第一实施例中，所述装置还包括：

[0036] 大气载冲击预警单元，用于控制所述磁悬浮分子泵电机停机，使得磁悬浮分子泵转子转速降至零，同时向用户发送预警信息。

[0037] 结合第二方面，在第二方面的第二实施例中，所述第一判断单元，包括：

[0038] 第三获取单元，用于获取电机电流最大值持续时间安全阈值、磁悬浮分子泵内真空度下降速率安全阈值及转子位移安全阈值；

[0039] 第三判断单元，用于基于当前所述电机电流及泵内真空度，分别判断所述电机电流达到电机电流最大值的持续时间是否超过所述电机电流最大值持续时间安全阈值，磁悬浮分子泵内真空度下降速率是否超过磁悬浮分子泵内真空度下降速率安全阈值，以及所述转子位移是否超过所述转子位移安全阈值；

[0040] 大气载冲击判定单元，用于在同时满足所述电机电流达到电机电流最大值的持续时间超过所述电机电流最大值持续时间安全阈值，且磁悬浮分子泵内真空度下降速率超过磁悬浮分子泵内真空度下降速率安全阈值，且所述转子位移超过所述转子位移安全阈值时，确定所述磁悬浮分子泵出现大气载冲击情况。

[0041] 结合第二方面，在第二方面的第三实施例中，所述转子保护单元，包括：

[0042] 状态转换单元，用于切断所述磁悬浮分子泵市电供电，使得所述磁悬浮分子泵电机状态从电动机工作状态转换为发电机工作状态，得到电机再生发电；

[0043] 转子吸死单元，用于基于所述电机再生发电，控制所述磁悬浮分子泵磁轴承磁极轮流吸死转子；

[0044] 转速判定单元，用于获取当前转子转速，判断当前所述转子转速是否低于最低发电转速；

[0045] 低速保护单元，用于在当前所述转子转速低于最低发电转速时，接通市电，控制所述磁悬浮分子泵磁轴承磁极继续轮流吸死转子，直至所述磁悬浮分子泵转子转速降至零。

[0046] 结合第二方面的第三实施例，在第二方面的第四实施例中，所述装置还包括：

[0047] 冷却单元，用于控制所述磁悬浮分子泵以最大冷却水流量对所述磁悬浮分子泵的电机及磁轴承定子进行冷却。

[0048] 结合第二方面的第三实施例，在第二方面的第五实施例中，所述转子吸死单元，包括：

[0049] 转子吸死子单元，用于将所述电机再生发电输入磁轴承线圈，控制所述磁悬浮分子泵相邻两个径向磁轴承和一个轴向磁轴承输出最大电磁力吸死转子，使得转子紧贴在所述磁轴承上。

[0050] 结合第二方面的第四实施例，在第二方面的第六实施例中，所述大气冲击预警单元，包括：

[0051] 刹车单元，用于启动电机刹车功能，控制所述磁悬浮分子泵转子转速在预设的刹车时间内降速到零。

[0052] 根据第三方面，本发明实施方式还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行第一方面及其可选实施方式中任一项的抗大气载冲击的磁悬浮分子泵控制方法。

[0053] 根据第四方面，本发明实施方式还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行第一方面及其可选实施方式中任一项的抗大气载冲击的磁悬浮分子泵控制方法。

附图说明

[0054] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0055] 图1是根据一示例性实施例提出的一种抗大气载冲击的磁悬浮分子泵控制方法的流程图。

[0056] 图2a至2b是根据一示例性实施例提出的一种磁悬浮分子泵的结构示意图。

[0057] 图3是根据一示例性实施例提出的一种抗大气载冲击的磁悬浮分子泵控制装置的结构框图。

[0058] 图4是根据一示例性实施例提出的一种电子设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

[0059] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0060] 相关技术中，为提高磁悬浮分子泵抗气载冲击能力，大多是对磁悬浮分子泵机械结构进行优化。然而，为抗气载冲击而改变磁悬浮分子泵机械结构，对磁悬浮分子泵真空性能有所牺牲，有些结构更为复杂，提升了磁悬浮分子泵成本。

[0061] 为解决上述问题，本发明实施例中提供一种抗大气载冲击的磁悬浮分子泵控制方法，能够无需对磁悬浮分子泵机械结构进行改变，仅通过对磁悬浮分子泵及控制系统进行简单改进，通过实时检测磁悬浮分子泵的转子位移、电机电流及泵内真空度，确定磁悬浮分子泵是否出现大气载冲击状况，在磁悬浮分子泵出现大气载冲击时，及时控制磁悬浮分子泵停机，避免极端情况磁悬浮分子泵恶性破坏事故发生，从而使磁悬浮分子泵实现抗大气载冲击。

[0062] 图1是根据一示例性实施例提出的一种抗大气载冲击的磁悬浮分子泵控制方法的流程图。如图1所示，抗大气载冲击的磁悬浮分子泵控制方法包括如下步骤S101至步骤S105。

[0063] 在步骤S101中，获取磁悬浮分子泵转子位移、电机电流及泵内真空度。

[0064] 在本发明实施例中，磁悬浮分子泵转子位移、电机电流及泵内真空度，用于在磁悬浮分子泵运行的过程中，为判断磁悬浮分子泵是否出现大气载冲击提供判断依据。

[0065] 在步骤S102中，基于磁悬浮分子泵转子位移、电机电流及泵内真空度，判断磁悬浮分子泵是否出现大气载冲击情况。

[0066] 在本发明实施例中，在获取磁悬浮分子泵的转子位移、电机电流及泵内真空度数据后，为便于对磁悬浮分子泵的进行准确监控，确定磁悬浮分子泵是否出现大气载冲击情况，以便明确是否启动磁悬浮分子泵大气载冲击预警。基于磁悬浮分子泵转子位移、电机电流及泵内真空度，判断磁悬浮分子泵是否出现大气载冲击情况，包括：获取电机电流最大值持续时间安全阈值、磁悬浮分子泵内真空度下降速率安全阈值及转子位移安全阈值；基于当前电机电流及泵内真空度，分别判断电机电流达到电机电流最大值的持续时间是否超过电机电流最大值持续时间安全阈值，磁悬浮分子泵内真空度下降速率是否超过磁悬浮分子泵内真空度下降速率安全阈值，以及转子位移是否超过转子位移安全阈值；在同时满足电机电流达到电机电流最大值的持续时间超过电机电流最大值持续时间安全阈值，且磁悬浮分子泵内真空度下降速率超过磁悬浮分子泵内真空度下降速率安全阈值，且转子位移超过转子位移安全阈值时，确定磁悬浮分子泵出现大气载冲击情况。

[0067] 在一示例中，出现大气载冲击情况可以包括：转子位移和电机电流均显著增加且超过安全阈值，同时泵内真空度急剧下降，例如，某方向转子位移超过该方向磁轴承气隙的20％，与此同时电机电流持续达到电机最大电流的时间超过1分钟，即认为显著增加；当出现大气载冲击时，真空度会显著变化，一般当磁悬浮分子泵高真空端的真空计读数变化率达到100Pa/s即认为出现大气载冲击情况。

[0068] 在步骤S103中，在磁悬浮分子泵出现大气载冲击情况时，获取磁悬浮分子泵当前转子位移。

[0069] 在本发明实施例中，由于在出现大气载冲击时，一方面转子可能出现悬浮失稳情况；另一方面，磁悬浮分子泵电机负载迅速上升，电机电流很可能超过阈值出现电机降速情况。因此，为提高磁悬浮分子泵抗气载冲击能力，在出现大气载冲击情况时，需尽快使磁悬浮分子泵转子降速至零，避免磁悬浮分子泵破坏发生。

[0070] 在步骤S104中，基于磁悬浮分子泵当前转子位移，判断磁悬浮分子泵是否出现转子失稳跌落情况。

[0071] 在本发明实施例中，基于磁悬浮分子泵当前转子位移，确定是否出现转子跌落，以便确定是否启动转子保护功能。基于磁悬浮分子泵当前转子位移，判断当前转子位移是否达到该方向磁轴承器隙的预设值，进而判断磁悬浮分子泵是否出现转子失稳跌落情况。在一示例中，当某方向转子位移达到该方向磁轴承气隙40％时，即认为转子出现失稳跌落情况。

[0072] 在步骤S105中，在磁悬浮分子泵出现转子失稳跌落情况时，切断磁悬浮分子泵市电供电，控制磁悬浮分子泵的磁轴承磁极轮流吸死转子，使得磁悬浮分子泵转子转速在设定时间内降至零。

[0073] 在本发明实施例中，由于转子出现失稳跌落情况时，会发生转子在保护轴承上持续无规则碰撞，为避免对磁悬浮分子泵造成破坏，则需要尽快将转子转速降至零，因而，可以控制磁悬浮分子泵磁轴承磁极轮流吸死转子，进而逐步实现降低磁悬浮分子泵转速至零。

[0074] 通过上述实施例，能够无需对磁悬浮分子泵机械结构进行改变，仅通过对磁悬浮分子泵及控制系统进行简单改进，通过实时检测磁悬浮分子泵的转子位移、电机电流及泵内真空度，确定磁悬浮分子泵是否出现大气载冲击状况，在磁悬浮分子泵出现大气载冲击时，极端情况下出现转子失稳跌落情况时，及时切断磁悬浮分子泵市电供电，控制磁悬浮分子泵的磁轴承磁极轮流吸死转子，使得磁悬浮分子泵转子转速在设定时间内降至零，避免极端情况磁悬浮分子泵恶性破坏事故发生，从而使磁悬浮分子泵实现抗大气载冲击。

[0075] 在一实施例中，启动转子保护功能的过程包括：将磁悬浮分子泵电机状态从电动机工作状态转换为发电机工作状态，得到电机再生发电；基于电机再生发电，控制磁悬浮分子泵磁轴承磁极轮流吸死转子；获取当前转子转速，判断当前转子转速是否低于发电转速；在当前转子转速低于发电转速时，接通市电，控制磁悬浮分子泵磁轴承磁极轮流吸死转子，直至磁悬浮分子泵转子转速降至零。

[0076] 在本发明实施例中，控制磁悬浮分子泵磁轴承磁极轮流吸死转子，包括：将电机再生发电输入磁轴承线圈，控制磁悬浮分子泵相邻两个径向磁轴承和一个轴向磁轴承输出最大电磁力吸死转子，使得转子紧贴在磁轴承上。

[0077] 在一示例中，启动转子保护功能过程可以包括：当控制器检测到转子已经失稳跌落时，控制器切断市电供电，使用电机再生发电能量给控制器供电。其中，磁悬浮分子泵控制器内设有市电继电器，控制器可以控制继电器的通断实现接通或者切断市电供电。当市电被切断后磁悬浮分子泵的电机将从电动机工作状态变成发电机工作状态，实现再生发电的功能，将转子动能转换成电能供给控制器需要。磁悬浮分子泵控制器内设有再生发电功能模块，可以满足再生发电需求。

[0078] 一方面通过电机再生发电为控制器数字控制单元供电。其中，磁悬浮分子泵控制器包括电机控制器、磁轴承控制器，这两种控制器均包含数字控制单元和功率驱动单元。切断市电后，电机再生发电产生的电能不仅给数字控制单元供电，也给功率驱动单元供电。由于数字控制单元耗电量小，无法很快将再生发电产生的电能消耗掉，因此需要将维持数字控制单元所需电能之外的其他再生发电电能供给磁轴承刹车使用。

[0079] 另一方面将剩余电能输入磁轴承线圈，控制磁轴承相邻磁极轮流吸死转子，从而加快系统能量消耗。其中，磁轴承刹车是利用电机再生发电产生的电能供给磁轴承刹车需求。转子保护功能不启动情况下，磁轴承维持转子悬浮需要的电能很小；转子保护功能启动后，增大磁轴承相邻磁极线圈电流，可以在某个方向吸死转子。此动作两个作用，第一吸死转子可以避免失稳后的转子随机振荡始终处于发散状态，很大的电磁力可以起到约束转子振动的作用；第二加大磁轴承线圈电流可以增大磁轴承上的电能损耗，尽快使转子动能耗散掉。转子动能完全耗散完毕后，转子就不会再振动，因此需要加大再生电能消耗。

[0080] 当转子降速到发电转速时，由于低于发电转速时电机无法发电，控制器自动接通市电，控制相邻磁轴承磁极继续吸死转子。吸死是指当该方向相邻磁轴承磁极输出最大电磁力时，转子应被吸得紧贴在这两个磁极上，在这两个磁极附近振动，直至转子转速为零。其中，吸死转子的操作始终进行，与是否再次接通市电时间无关。接通市电原因是，转子低于一定转速再生发电模块就无法发出电了，需要接通市电给磁轴承数字控制单元和磁轴承功率驱动单元供电，才能继续进行吸死转子操作。

[0081] 在一示例中，控制器驱动相邻两个径向磁轴承和一个轴向磁轴承输出最大电磁力吸死转子，抑制转子在保护轴承上的无规则碰撞。为避免长时间大电流使得磁轴承线圈发热量太大，采用相邻磁极轮流吸死的方式。磁悬浮分子泵控制器包括磁轴承控制器、电机控制器、开关电源和人机交互模块，其中，磁轴承控制器通过电缆与磁轴承相连，磁轴承控制器可以控制两个径向磁轴承和一个轴向磁轴承的各个线圈内的电流变化，从而控制径向磁轴承和轴向磁轴承各个磁极输出的电磁力大小。

[0082] 图2a至2b是根据一示例性实施例提出的一种磁悬浮分子泵的结构示意图。如图2a所示，1—叶轮、2—转子主轴、3—上径向位移传感器，4—上径向磁轴承，5—电机，6—下径向位移磁轴承，7—下径向传感器、8—轴向磁轴承Z+磁极、9—轴向磁轴承Z‑磁极，10—轴向位移传感器。如图2b所示，11—磁极Y+，12—磁极X+，13—磁极Y‑，14—磁极X‑。

[0083] 例如，T0时刻上径向X+、上径向Y+、下径向X+、下径向Y+、轴向Z+电磁铁吸死；T1时刻，上径向Y+、上径向X‑、下径向Y+、下径向X‑、轴向Z+电磁铁吸死；T2时刻，上径向X‑、上径向Y‑、下径向X‑、下径向Y‑、轴向Z‑电磁铁吸死；T3时刻，上径向Y‑、上径向X+、下径向Y‑、下径向X+、轴向Z‑电磁铁吸死。相邻磁极轮流吸死间隔时间可以根据不同泵型特征设置不同时间，由磁悬浮分子泵生产商确定。例如，时间间隔可以设为1分钟。

[0084] 在一实施例中，在切断磁悬浮分子泵市电供电之后，为避免磁悬浮分子泵局部过热，本发明实施例提供的方法还包括：控制磁悬浮分子泵以最大冷却水流量对磁悬浮分子泵的电机及磁轴承定子进行冷却。

[0085] 在一示例中，在切断市电之后，磁悬浮分子泵控制器会给冷却水流量控制阀发送指令，增大磁悬浮分子泵冷却水流量，以最大冷却水流量对电机和磁轴承定子进行冷却。

[0086] 在另一实施场景中，在磁悬浮分子泵未出现转子失稳跌落情况时，控制磁悬浮分子泵电机停机，使得磁悬浮分子泵电机转速降至零，同时向用户发送预警信息。

[0087] 在本发明实施例中，控制磁悬浮分子泵电机停机，包括：启动电机刹车功能，控制磁悬浮分子泵转子转速在预设的刹车时间内降速到零。

[0088] 在一示例中，控制磁悬浮分子泵停机可以包括：维持磁轴承正常控制策略，磁轴承控制器正常运行；启动电机刹车功能，通过转子保护功能程序模块给电机控制器发出电机刹车指令，电机控制器将启动电机刹车电路，使得电机减速时转子的动能转变成电能通过逆变电路输送给刹车电阻吸收，将转子动能变成刹车电阻的热能耗散掉，从而将电机转速很快下降，使得转子转速尽快降速到零。其中，刹车时间是人为设定的，尽快降速到零，就是在预设的刹车时间内降速到零，例如DN200口径的磁悬浮分子泵需要在8分钟内降速到零，其中，8分钟即人为预设的刹车时间。

[0089] 基于相同发明构思，本发明还提供一种抗大气载冲击的磁悬浮分子泵控制装置。

[0090] 图3是根据一示例性实施例提出的一种抗大气载冲击的磁悬浮分子泵控制装置的结构框图。如图3所示，抗大气载冲击的磁悬浮分子泵控制装置包括第一获取单元301、第一判断单元302、第二获取单元303、第二判断单元304和转子保护单元305。

[0091] 第一获取单元301，用于获取磁悬浮分子泵转子位移、电机电流及泵内真空度；

[0092] 第一判断单元302，用于基于磁悬浮分子泵转子位移、电机电流及泵内真空度，判断磁悬浮分子泵是否出现大气载冲击情况；

[0093] 第二获取单元303，用于在磁悬浮分子泵出现大气载冲击情况时，获取磁悬浮分子泵当前转子位移；

[0094] 第二判断单元304，用于基于磁悬浮分子泵当前转子位移，判断磁悬浮分子泵是否出现转子失稳跌落情况；

[0095] 转子保护单元305，用于在磁悬浮分子泵出现转子失稳跌落情况时，切断磁悬浮分子泵市电供电，控制磁悬浮分子泵的磁轴承磁极轮流吸死转子，使得磁悬浮分子泵转子转速在设定时间内降至零。

[0096] 在一实施例中，本发明实施例提供的抗大气载冲击的磁悬浮分子泵控制装置还包括：大气载冲击预警单元，用于控制磁悬浮分子泵电机停机，使得磁悬浮分子泵转子转速降至零，同时向用户发送预警信息。

[0097] 在另一实施例中，第一判断单元302，包括：第三获取单元，用于获取电机电流最大值持续时间安全阈值、磁悬浮分子泵内真空度下降速率安全阈值及转子位移安全阈值；第三判断单元，用于基于当前电机电流及泵内真空度，分别判断电机电流达到电机电流最大值的持续时间是否超过电机电流最大值持续时间安全阈值，磁悬浮分子泵内真空度下降速率是否超过磁悬浮分子泵内真空度下降速率安全阈值，以及转子位移是否超过转子位移安全阈值；大气载冲击判定单元，用于在同时满足电机电流达到电机电流最大值的持续时间超过电机电流最大值持续时间安全阈值，且磁悬浮分子泵内真空度下降速率超过磁悬浮分子泵内真空度下降速率安全阈值，且转子位移超过转子位移安全阈值时，确定磁悬浮分子泵出现大气载冲击情况。

[0098] 在又一实施例中，转子保护单元305，包括：状态转换单元，用于切断磁悬浮分子泵市电供电，使得磁悬浮分子泵电机状态从电动机工作状态转换为发电机工作状态，得到电机再生发电；转子吸死单元，用于基于电机再生发电，控制磁悬浮分子泵磁轴承磁极轮流吸死转子；转速判定单元，用于获取当前转子转速，判断当前转子转速是否低于最低发电转速；低速保护单元，用于在当前转子转速低于最低发电转速时，接通市电，控制磁悬浮分子泵磁轴承磁极继续轮流吸死转子，直至磁悬浮分子泵转子转速降至零。

[0099] 在又一实施例中，本发明实施例提供的磁悬浮分子泵控制装置还包括：冷却单元，用于控制磁悬浮分子泵以最大冷却水流量对磁悬浮分子泵的电机及磁轴承定子进行冷却。

[0100] 在又一实施例中，转子吸死单元，包括：转子吸死子单元，用于将电机再生发电输入磁轴承线圈，控制磁悬浮分子泵相邻两个径向磁轴承和一个轴向磁轴承输出最大电磁力吸死转子，使得转子紧贴在磁轴承上。

[0101] 在又一实施例中，大气冲击预警单元，包括：刹车单元，用于启动电机刹车功能，控制磁悬浮分子泵转子转速在预设的刹车时间内降速到零。

[0102] 上述抗大气载冲击的磁悬浮分子泵控制装置的具体限定以及有益效果可以参见上文中对于抗大气载冲击的磁悬浮分子泵控制方法的限定，在此不再赘述。上述各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。

[0103] 图4是根据一示例性实施例提出的一种电子设备的硬件结构示意图。如图4所示，该设备包括一个或多个处理器410以及存储器420，存储器420包括持久内存、易失内存和硬盘，图4中以一个处理器410为例。该设备还可以包括：输入装置430和输出装置440。

[0104] 处理器410、存储器420、输入装置430和输出装置440可以通过总线或者其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。

[0105] 处理器410可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器410还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field‑Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

[0106] 存储器420作为一种非暂态计算机可读存储介质，包括持久内存、易失内存和硬盘，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的抗大气载冲击的磁悬浮分子泵控制方法对应的程序指令/模块。处理器410通过运行存储在存储器420中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述任意一种抗大气载冲击的磁悬浮分子泵控制方法。

[0107] 存储器420可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据、需要使用的数据等。此外，存储器420可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器420可选包括相对于处理器410远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至数据处理装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

[0108] 输入装置430可接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置440可包括显示屏等显示设备。

[0109] 一个或者多个模块存储在存储器420中，当被一个或者多个处理器410执行时，执行如图1所示的方法。

[0110] 上述产品可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，具体可参见如图1所示的实施例中的相关描述。

[0111] 本发明实施例还提供了一种非暂态计算机存储介质，计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的认证方法。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read‑Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid‑State Drive，SSD)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

[0112] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。