[发明专利]轴向主动悬浮的三自由度无轴承交替极永磁电机控制系统

权利要求书

1.一种轴向主动悬浮的三自由度无轴承交替极永磁电机控制系统，包括受控的轴向主动悬浮的三自由度无轴承交替极永磁电机（25），其特征在于：由一个径向悬浮力控制子系统（35）、一个轴向悬浮力控制子系统（37）和一个电磁转矩控制子系统（36）连接所述轴向主动悬浮的三自由度无轴承交替极永磁电机（25）构成，其中所述径向悬浮力控制子系统（35）包括一个第一DSP控制器（20）、一个第一光耦隔离（21）、一个第一IPM智能功率模块（22）、一个第一位移传感器（23）和一个第一电流传感器（24），所述轴向主动悬浮的三自由度无轴承交替极永磁电机（25）经第一位移传感器（23）和第一电流传感器（24）连接第一DSP控制器（20），第一DSP控制器（20）经第一光耦隔离（21）和第一IPM智能功率模块（22）连接轴向主动悬浮的三自由度无轴承交替极永磁电机（25）；所述位移传感器（23）检测出转子径向位移偏移量经位置负反馈，采用第一DSP控制器（20）运算和处理，控制第一IPM智能功率模块（22）输出对应的悬浮控制电流，改变电机旋转磁场的对称分布，从而在转子上产生大小和方向可控的径向悬浮力。

2.根据权利要求1所述的轴向主动悬浮的三自由度无轴承交替极永磁电机控制系统，其特征在于：所述轴向悬浮力控制子系统（37）包括一个开关功放（32）、一个第二位移传感器（33）、一个第三电流传感器（34）和一个第三DSP控制器（31），所述轴向主动悬浮的三自由度无轴承交替极永磁电机（25）和第三DSP控制器（31）分别连接开关功放（32）、第二位移传感器（33）和第三电流传感器（34）；所述第二位移传感器（33）检测出转子轴向位移偏移量经位置负反馈，采用第三DSP控制器（31）运算和处理得到所需的控制信号，通过开关功放（32）将这一控制信号转换成轴向悬浮控制电流，改变转子左右侧气隙中的磁场分布，从而产生一个轴向的磁拉力。

3.根据权利要求1所述的轴向主动悬浮的三自由度无轴承交替极永磁电机控制系统，其特征在于：所述电磁转矩控制子系统（36）包括一个光电编码器（29），一个第二电流传感器（30），一个第二IPM智能功率模块（28）、一个第二光耦隔离（27）和一个第二DSP控制器（26），所述轴向主动悬浮的三自由度无轴承交替极永磁电机（25）经光电编码器（29）和第二电流传感器（30）连接第二DSP控制器（26），第二DSP控制器（26）经第二光耦隔离（27）和第二IPM智能功率模块（28）连接轴向主动悬浮的三自由度无轴承交替极永磁电机（25）；所述光电编码器（29）检测出电机转速信号经速度负反馈，采用第二DSP控制器（26）运算和处理，控制第二IPM智能功率模块（28）输出对应的转矩控制电流，从而控制电机的输出转矩。