[发明专利]一种基于空间对称绕组磁链和的无轴承磁通切换电机转子径向位移观测方法

权利要求书

1.一种基于空间对称绕组磁链和的无轴承磁通切换电机转子径向位移观测方法，其特征在于：所述无轴承磁通切换电机采用A-F单绕组结构，共计有空间对称绕组三对：A相和D相对称、B相和E相对称、C相和F相对称；包括以下步骤：

步骤S1：利用A、D相磁链之和φ_AD及A、D相悬浮磁链之和计算出A、D相绕组偏差磁链φ_eAD；利用C、F相磁链之和φ_CF及C、F相悬浮磁链之和计算出C、F相绕组偏差磁链φ_eCF；其中，μ₀表示真空磁导率，S表示隐极式电机每一极面积，l₀表示隐极式电机气隙长度，N表示绕组匝数；为A相悬浮电流分量；为C相悬浮电流分量；

步骤S2：将步骤S1得到的偏差磁链φ_eAD、φ_eCF及A、C相的单位正弦函数值s_uA、s_uC送给乘法器，再通过低通滤波器，输出A、D相偏差磁链的直流分量φ_eLAD和输出C、F相偏差磁链的直流分量φ_eLCF；

步骤S3：分别将步骤S2输出的直流分量φ_eLAD和φ_eLCF进行3/2变换，得到φ_eLα、φ_eLβ；

步骤S4：利用补偿磁链以及步骤S3得到的φ_eLα、φ_eLβ进行转子径向偏移计算，得到转子径向偏移Δx、Δy；

步骤S5：把步骤S4得到的转子径向位移Δx、Δy反馈给转子径向悬浮和切向旋转控制环节即可实现转子悬浮于定子中心的控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于空间对称绕组磁链和的无轴承磁通切换电机转子径向位移观测方法，其特征在于：步骤S1具体包括以下步骤：

步骤S11：把A、D相电压u_A、u_D以及相电流i_A、i_D送给A、D相反电动势和计算环节，输出e_AD；把C、F相电压u_C、u_F以及相电流i_C、i_F送给C、F相反电动势和计算环节，输出e_CF；采用的计算公式如下：

式中，R_s表示绕组电阻；

步骤S12：把步骤S11得到的e_AD、e_CF送给积分器，输出A、D相磁链之和φ_AD和C、F相磁链之和φ_CF；采用的计算公式如下：

步骤S13：把A、D相电流i_A、i_D送给A、D相悬浮电流分量计算环节，输出A相悬浮电流分量把C、F相电流i_C、i_F送给C、F相悬浮电流分量计算环节，输出C相悬浮电流分量采用的计算公式如下：

步骤S14：把送给A、D相绕组悬浮磁链和计算环节，输出A、D相绕组悬浮磁链和把送给C、F相绕组悬浮磁链和计算环节，输出C、F相绕组悬浮磁链和采用的计算公式如下：

式中，其中，μ₀表示真空磁导率，S表示隐极式电机每一极面积，l₀表示隐极式电机气隙长度，N表示绕组匝数；

步骤S15：采用下式计算A、D相绕组偏差磁链φ_eAD以及C、F相绕组偏差磁链φ_eCF：