[发明专利]具有刹车功能的五自由度磁悬浮电机及其控制方法

摘要

本发明涉及一种具有刹车功能的五自由度磁悬浮电机及其控制方法，其停车和刹车功能均由磁悬浮轴承完成；当风速过低时，磁悬浮轴承需要消耗的电能将大于风力发电机产生的电能，因此由中央处理器控制电源模块使其关断磁悬浮轴承电控系统的电源，磁悬浮轴承停止工作（停车）；当风速过大时，为了保护发电机，中央处理器对推力磁轴承电控系统发出指令，推力磁轴承将电机转子的轴向悬浮位置向刹车片移动并靠紧刹车片，实现刹车动作（刹车）；当风速满足发电需求时，磁悬浮轴承正常工作，确保电机转子在悬浮状态下运转。本磁悬浮电机集成了无接触支撑、停车和刹车三种功能，采用该磁悬浮电机可简化风力发电机结构，有效提高风力发电机的发电效率。

主权项

具有刹车功能的五自由度磁悬浮电机，包括电机壳体、设置于电机壳体内的底座、电机定子、电机转子、径向磁轴承组，其特征在于：所述电机转子的外壁固定有推力盘，推力盘的上方设置有推力磁轴承，推力磁轴承与电机壳体固定，推力磁轴承含有用于吸引推力盘的电磁铁线圈，径向磁轴承组含有用于径向四个自由度吸引电机转子的双向电磁铁线圈，所述电机转子的上端设有与电机壳体固定的基座，所述基座安装有刹车片、朝向电机转子的轴向位置传感器，所述电机转子的侧面设置有朝向电机转子的径向位置传感器，本磁悬浮电机还具有风速传感器、中央处理器、推力磁轴承的电控系统、径向磁轴承组的电控系统、以及电源模块，所述风速传感器的信号输出端与中央处理器连接，轴向位置传感器的信号输出端、径向位置传感器的信号输出端分别与推力磁轴承和径向磁轴承组的电控系统连接，所述中央处理器与电源模块连接，用于分别控制径向磁轴承组和推力磁轴承的电源通断，所述中央处理器还分别与径向磁轴承组和推力磁轴承的电控系统连接，用于向其发出控制指令。