[发明专利]一种三相无轴承磁通切换电机转子悬浮控制方法

摘要

本发明涉及一种三相无轴承磁通切换电机转子悬浮控制方法，该方法基于空间对称气隙磁场相反方向调制思想，构建三相悬浮绕组；每一相悬浮绕组流过电流产生固定方向的悬浮力，包括较大幅值的直流分量和随转子位置变化的较小幅值的交流分量；根据实际转子径向偏离中心误差，在三相悬浮绕组中流过近似等幅值的对称连续悬浮电流，实现转子稳定悬浮。本发明采用的低依赖转子位置的三相定子永磁型无轴承磁通切换电机转子悬浮控制方法能够进一步提高定子永磁型无轴承磁通切换电机转子悬浮控制的可靠性。

主权项

1.一种三相无轴承磁通切换电机转子悬浮控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：根据悬浮绕组连接结构，制作无轴承磁通切换电机；步骤S2：利用转子位置传感器进行角检测，实时检测出转子旋转机械角度θr；步骤S3：根据转子旋转机械角度θr计算单位悬浮绕组电流产生悬浮力幅值，输出悬浮力幅值Fam、Fbm、Fcm，其计算数学模型如下：Fam＝F1m‑Fpmsin(prθr‑30)Fbm＝F1m‑Fpmsin(prθr+90)Fcm＝F1m‑Fpmsin(prθr+210)；其中，F1m为悬浮力幅值中直流分量，Fpm为悬浮力幅值中交流分量峰值，pr为转子齿数；步骤S4：检测x和y方向转子径向位移，分别输出x方向和y方向转子位移值x和y，并计算出x和y方向位移误差‑x和‑y；步骤S5：将x和y方向的位移误差‑x和‑y分别传送给转子径向位移控制器，分别输出x和y方向的转子悬浮力给定值步骤S6：将转子悬浮力给定值及悬浮力幅值F_am、F_bm、F_cm同时传送给三相悬浮绕组电流给定计算，输出三相悬浮绕组电流给定值其计算数学模型如下：步骤S7：将三相悬浮绕组电流给定值传送给电流控制器，实现实际悬浮绕组电流跟踪各自的给定值，实现转子径向稳定悬浮；所述步骤S1中制作无轴承磁通切换电机采用功率绕组和悬浮绕组共同绕制在定子磁极上的双绕组结构，定子铁心由12个U型硅钢片构成，相邻的两个U型硅钢片之间夹一块沿切向充磁的永磁体，转子铁芯由具有齿槽结构的硅钢片冲压而成。