[发明专利]一种降低无轴承磁通切换电机转子悬浮电流的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机控制方法，特别是一种降低无轴承磁通切换电机转子悬浮电流的控制方法。

背景技术

定子永磁型磁通切换同步电机将激磁用的永磁体嵌放在定子铁心中，更加方便了永磁体热量的散发；解决该种电机无轴承技术问题，可以将该种电机有效拓展至高速、大容量、无污染等领域。

定子永磁型无轴承同步电机的转子悬浮力可以采用六相绕组共同产生，每一相绕组流过电流产生的悬浮力，除了与电流大小有关外，还与转子位置有关。若绕组中流过较大的悬浮电流，会产生电流尖峰，影响转子悬浮运行的平稳性。

现有技术中定子永磁型无轴承同步电机转子悬浮控制方法，采用六相星型单绕组结构，利用机械空间对称的两相绕组流过悬浮电流，打破电机机械对称气隙中磁场的平衡，从而产生所需要的转子悬浮力，悬浮电流非独立控制。显然，任何瞬时六相绕组均流过电流，转子悬浮力由六相绕组共同产生。每一相绕组流过单位正电流产生的悬浮力系数，与转子位置有关。当某相绕组的悬浮力系数接近于零时，若仍然要求该相输出一定的悬浮力，则必然要在该相绕组中流过较大的悬浮电流，从而产生了电流尖峰。过大的尖峰电流对于有限电流容量的电机是不允许的，而且有限的变换器功率管电流容量也限制了流过绕组中电流尖峰值。

发明内容

为解决现有的悬浮电流非独立控制方法中出现的悬浮电流尖峰难题，进一步改善定子永磁型同步电机无机械轴承支撑时转子悬浮控制的稳定性。本发明提出一种降低无轴承磁通切换电机转子悬浮电流的控制方法。

本发明采用以下技术方案实现：一种降低无轴承磁通切换电机转子悬浮电流的控制方法，提供一定子永磁型无轴承电机，其特征在于：包括以下步骤：步骤S01：提供悬浮力系数计算模块、扇区判断环节、电流控制器及悬浮电流给定计算环节；步骤S02：将所述电机转子电角度θ_r送给所述悬浮力系数计算模块，由所述悬浮力系数计算模块计算所述电机各绕组的悬浮力系数；步骤S03：将所述电机转子电角度θ_r送给所述扇区判断环节，所述扇区判断环节输出扇区编号；步骤S04：将x轴悬浮力给定y轴悬浮力给定悬浮力系数及扇区编号同时送给悬浮电流给定计算环节，由所述悬浮电流给定计算环节同时输出各绕组悬浮电流给定值；步骤S05：由所述电流控制器实现实际悬浮电流跟踪各自给定值，以产生转子悬浮所需要的悬浮力。

在本发明一实施例中，所述电机为双绕组电机；其包括a1、a2、b1、b2、c1、c2绕组。

在本发明一实施例中，所述电机为单绕组电机，包括a1、a2、a3、a4、b1、b2、b3、b4、c1、c2、c3、c4绕组。