مقاله روش بهبود یافته کنترل ترمز برای هدایت مغناطیسی TMP همراه با پاسخ گذرای سریع (2018 الزویر)

1. مقدمه

2. مروری بر روش معمولی ترمزگیری TMP

3. روش بهبود یافته ترمزگیری

3-1 روش ترمزگیری در سرعت بالا

3-2 روش ترمزگیری در سرعت پایین

4. آزمایش ها

4-1 اجرای آزمایش

5. آزمایش روش معمولی ترمزگیری

5-2 آزمایش روش پیشنهادی ترمزگیری

6. نتیجه گیری

In the vacuum application based on the turbo-molecular pump (TMP), the pump rotor has to be stopped completely to prevent the blade from the air impact before trapping air 14 into the vacuum chamber. However, due to the vacuum environment and high speed, 15 the TMP braking process lasts much longer than that of the high-speed rotating 16 machinery in the air. Particularly, the active magnetic bearings, which have been widely 17 used in the TMP, eliminate the bearing friction resistance. In this case, the traditional 18 electric braking method based on a non-controllable rectification cannot stop the rotor 19 efficiently. Hence, a novel braking control method for the magnetically levitated TMP 20 with a fast transient is proposed. When the TMP runs at high speed, it works like the 21 traditional braking method, but with a temperature close-loop control, which is used to 22 prevent the stator from overheat with the maximum current. Meanwhile, in the low 23 speed range, the power switches of the inverter are controlled specifically to increase 24 the DC-bus voltage. Thererfore, the barking current could be remained at a high level to reduce the braking time. At last, the proposed braking method is verified on a magnetically levitated TMP with 4100L/s pumping speed.

در کاربرد خلاء مبتنی بر پمپ مولکولی توربو (TMP)، روتور پمپ می بایست به طور کامل متوقف شود تا از تاثیر هوا بر تیغه پیش از این که هوا در محفظ خلاء محبوس شود، جلوگیری کند. با این حال، به دلیل محیط خلاء و سرعت بالا، فرآیند ترمزگیری TMP طولانی تر از ترمزگیری سرعت بالای ماشین آلات در هوا زمان می برد. به ویژه، یاتاقان های مغناطیسی که به طور گسترده در TMP مورد استفاده قرار گرفته اند، مقاومت تحمل اصطکاک را از بین می برند. در این مورد، در این مورد، روش متداول ترمز الکتریکی براساس تصحیح غیرقابل کنترل نمی تواند روتور را به طور موثر متوقف کند. بنابراین، یک روش جدید کنترل ترمز برای TMP هدایت شده به صورت مغناطیسی همراه با گذر سریع پیشنهاد داده شده است. هنگامی که TMP با سرعت بالا کار می کند، همانند روش سنتی ترمزگیری عمل می کند اما با وجود کنترل حلقه بسته حرارتی امکان پیشگیری از گرمای بیش از حد استاتور با حداکثر جریان وجود دارد. در عین حال، در محدوده سرعت کم، سوئیچ های توان اینورتر (معکوس کننده) به طور ویژه برای افزایش ولتاژ باس DC کنترل می شوند. بنابراین، جریان ترمزگیری می تواند در سطح بالایی برای کاهش زمان ترمزگیری قرار بگیرد. در نهایت، روش پیشنهادی ترمزگیری براساس یک TMP هدایت شده به صورت مغناطیسی با سرعت 4100 L/s تایید شده است.