[发明专利]一种电磁机构磁链闭环控制方法

摘要

本发明涉及一种电磁机构磁链闭环控制方法,包括根据母线电压、线圈电流和占空比的线圈电阻计算部分以及结合线圈电阻反演电磁机构的磁链计算部分，通过磁链变化量进行电磁机构状态监测的部分，用于控制电磁机构磁链的磁链控制器和用于控制线圈电流的电流控制器。由电阻计算部分获得线圈电阻，由磁链计算和状态监测部分进行电磁机构工作过程的磁链观测和状态监测，将磁链计算结果输入至磁链控制器调整线圈电流参考值，电流控制器使线圈电流跟踪参考值，建立电磁机构的磁链闭环控制。本发明在电磁机构动静铁心闭合过程中实现线圈电流的自调节，降低电磁操动机构频繁操作时线圈的平均功率，降低并实时监测线圈温度。

主权项

1.一种电磁机构磁链闭环控制方法，其特征在于：包括电磁机构、电流控制器、以及磁链控制器，其中所述电磁机构包括动铁心、静铁心以及线圈；所述电磁机构采用脉宽调制控制方式的线圈驱动电路控制；其中，线圈驱动电路的工作状态包括：励磁状态、续流状态和负压状态；交流或直流控制电源输入线圈驱动电路，经整流滤波后得到母线电压；当线圈驱动电路工作在励磁状态时，母线电压经开关管施加在线圈两端；当线圈驱动电路工作在续流状态时，线圈两端电压接近零；当线圈驱动电路工作在负压状态时，在线圈两端施加反向电压，迅速降低线圈电流，减小磁能；其中，电磁机构的工作过程包括：动静铁心闭合过程和动静铁心分断过程，其中动静铁心闭合过程包括检测阶段、触动阶段、吸合运动阶段和保持阶段；在电磁机构的动静铁心闭合过程中依次经历检测阶段、触动阶段、吸合运动阶段和保持阶段；在检测阶段中，线圈驱动电路首先在励磁状态和续流状态间切换工作，使线圈电流快速上升并维持在较低值，并计算线圈电阻，待线圈电阻计算完成后，线圈驱动电路进入负压状态使线圈电流迅速降低为零，此后将进入触动阶段；在触动阶段中，线圈驱动电路回复至励磁状态使线圈电流快速上升至触动电流值并持续计算磁链，当线圈电流达到触动值时，将此时的磁链值作为参考值输入至磁链控制器中，此后电磁机构将进入吸合运动阶段；在吸合运动阶段中，线圈驱动电路在励磁状态和续流状态间切换工作，并根据母线电压、电流控制器输出的占空比、线圈电流和线圈电阻计算磁链并判断电磁机构状态；当电磁机构处于稳态时由电流控制器维持线圈电流保持稳定，当电磁机构处于暂态时，通过磁链控制器调节线圈电流参考值并由电流控制器使线圈电流快速跟踪参考值；在保持阶段中，电磁机构动静铁心稳定闭合，电磁机构始终处于稳态，线圈电流通过电流控制器保持稳定；在电磁机构的动静铁心分断过程，线圈驱动电路持续工作在负压状态，使线圈电流在动静铁心分离前下降至零，分断过程不受电磁力的影响，使动铁心在分断过程得到充分的加速。