[发明专利]一种基于磁悬浮轴承的电力电子控制器的方法

权利要求书

1.一种基于磁悬浮轴承的电力电子控制器的控制方法，其特征在于，包括：

（1）同步控制各可控开关的导通与关断，切换工作模态；

（2）通过控制各可控开关的导通时间控制各绕组的充放电时间以及续流时间，实现对各绕组电流的控制；

A1绕组的电流和A2绕组的电流之和等于A3绕组的电流和A4绕组的电流之和，并且电流之和在工作过程中始终等于一个恒定值；

其中，基于磁悬浮轴承的电力电子控制器，包括：4个单向导通器件、4个可控开关和4个绕组；

单向导通器件D1的第一端与A1绕组的第一端连接；其第二端与电源负极连接；

单向导通器件D2的第一端与A2绕组的第一端连接，其第二端与电源负极连接；

所述单向导通器件D1和单向导通器件D2均由对应的第二端向第一端单向导通，分别为A1绕组和A2绕组提供续流回路；

可控开关S1的第一端与电源正极连接；其第二端与A1绕组的第一端连接；

可控开关S2的第一端与电源正极连接，其第二端与A2绕组的第一端连接；

所述可控开关S1和可控开关S2分别通过改变其导通时间控制通过A1绕组和A2绕组的电流；

单向导通器件D3的第一端与电源正极连接，其第二端与A3绕组的第一端连接；

单向导通器件D4的第一端与电源正极连接，其第二端与A4绕组的第一端连接；

所述单向导通器件D3和单向导通器件D4均由对应的第二端向其第一端单向导通，分别为A3绕组和A4绕组提供续流回路；

可控开关S3的第一端与A3绕组的第一端连接，其第二端与电源负极连接；

可控开关S4的第一端与A4绕组的第一端连接，其第二端与电源负极连接；

所述可控开关S3和可控开关S4分别通过改变其导通时间控制通过A3绕组和A4绕组的电流；

所述A1绕组、A2绕组、A3绕组和A4绕组的第二端连接于同一连接点，用于接收对应绕组电流，产生磁悬浮轴承所需的电磁力。

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述4个可控开关均为绝缘栅双极晶体管；所述4个单向导通器件均为二极管，即二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4；

所述绝缘栅双极晶体管S1的集电极连接在电源正极，其发射极连接在A1绕组的第一端；

所述绝缘栅双极晶体管S2的集电极连接在电源正极，其发射极连接在A2绕组的第一端；

所述绝缘栅双极晶体管S3的集电极连接在A3绕组的第一端，其发射极连接在电源负极；

所述绝缘栅双极晶体管S4的集电极连接在A4绕组的第一端，其反射极连接在电源负极；

通过改变绝缘栅双极晶体管的门极控制信号控制绝缘栅双极晶体管的导通时间；

所述二极管D1的负极连接在A1绕组的第一端；其正极连接在电源负极；

所述二极管D2的负极连接在A2绕组的第一端；其正极连接在电源负极；

所述二极管D3的负极连接在电源的正极；其正极连接在A3绕组的第一端；

所述二极管D4的负极连接在电源的正极；其正极连接在A4绕组的第一端；

所述二极管均用于为对应绕组提供续流回路。

3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述绝缘栅双极晶体管的门极控制信号均为占空比可调的脉冲调制信号。

4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述工作模态包括第一类工作模态、第二类工作模态和第三类工作模态；

所述第一类工作模态为四个绕组的第一端同时连接正直流母线，或者四个绕组的第一端同时连接负直流母线，四个绕组连接点的电位与四个绕组的第一端电位相同，通过四个绕组的点电流为0，处于续流工作模态；

所述第二类工作模态为两个绕组的第一端与正直流母线连接，剩余两个绕组的第一端与负直流母线连接，四个绕组的电位为正、负直流母线的中间值，四个绕组电压为直流母线电压值的一半；

所述第三类工作模态为三个绕组的第一端连接正直流母线，剩余一个绕组的第一端连接负直流母线；

或者三个绕组的第一端连接负直流母线，剩余一个绕组的第一端连接正直流母线；

所述三个绕组的电压值为直流母线电压的25%，施加在剩余绕组的电压值为直流母线电压的75%。