[发明专利]无轴承异步电机转子径向位移直接控制器

权利要求书

1.一种无轴承异步电机转子径向位移直接控制器，其特征是：由转速控制器（1）、径向位移闭环控制器（2）和转矩绕组气隙磁链估算模块（60）组成；所述转速控制器（1）输出三相电流                                                、、给电机转矩绕组；所述径向位移闭环控制器（2）由转子偏心位移和偏心角度计算模块（51）、神经元PID控制器（52）、悬浮力绕组电流计算模块（53）、三相功率PWM逆变器（54）、径向位移传感器（55）和光电编码器（56）组成；所述转子偏心位移和偏心角度计算模块（51）、神经元PID控制器（52）、悬浮力绕组电流计算模块（53）、三相功率PWM逆变器（54）依次串接；所述光电编码器（56）检测无轴承异步电机的转子位置角，所述径向位移传感器（55）检测转子实际位移反馈值X、Y，转子实际位移X、Y与转子位移给定值X*、Y*一并输入转子偏心位移和偏心角度计算模块（51），转子偏心位移和偏心角度计算模块（51）计算得出转子偏心位移和转子偏心角度，转子偏心位移输入到神经元PID控制器（52）得到转子稳定悬浮所需的径向悬浮力幅值，所述转子偏心角度直接输入悬浮力绕组电流计算模块（53）；所述转矩绕组气隙磁链估算模块（60）由U-I模型磁链观测器（61）串接极坐标变换（64）共同组成，转矩绕组气隙磁链估算模块（60）以转矩绕组三相相电压 和相电流为输入，以转矩绕组气隙磁链幅值及相位为输出；所述悬浮力绕组电流计算模块（53）以径向悬浮力幅值、转子偏心角度、转矩绕组气隙磁链幅值、相位、转子位置角五个变量为输入，以三相悬浮力绕组电流命令值、、为输出，经三相功率PWM逆变器（54）得到转子稳定悬浮所需的三相悬浮力绕组电流、、。

2.根据权利要求1所述无轴承异步电机转子径向位移直接控制器，其特征是：所述U-I模型磁链观测器（61）以三相转矩绕组相电压和相电流作为输入，分别经过两个Clark变换得到两相静止坐标系下分量（，）和（，），由关系式得到两相静止坐标系下的转矩绕组气隙磁链分量，为转矩绕组定子电阻，为转矩绕组定子漏感，和分别为转矩绕组定子磁链在两相静止坐标系下的分量，和分别为转矩绕组定子漏感对应的磁链在两相静止坐标系下的分量，转矩绕组气隙磁链分量经过所述极坐标变换（64）得到转矩绕组气隙磁链幅值及相位。

3.根据权利要求1所述无轴承异步电机转子径向位移直接控制器，其特征是：转子位移给定值X*、Y*均设定为0，转子偏心位移和偏心角度计算模块（51）由关系式得到转子偏心位移和偏心角度。