一种磁悬浮开关磁阻电机的共励磁控制方法

    公开(公告)号:CN112532147B

    公开(公告)日:2022-07-22

    申请号:CN202011383210.5

    申请日:2020-12-01

    Inventor: 刘泽远 梁智 陈梅

    Abstract: 本发明公开了一种磁悬浮开关磁阻电机的共励磁控制方法,磁悬浮开关磁阻电机包括E型定子主动磁轴承和传统的12/8开关磁阻电机,其中12/8开关磁阻电机产生转矩,主动磁轴承产生悬浮力,磁轴承的绕组包括产生偏置磁通的偏置绕组和产生悬浮力的悬浮绕组,偏置绕组与电枢绕组串联在同一变换器上产生偏置电流;磁轴承悬浮控制,先对位移误差进行PID调节得到悬浮力以及共励磁变换器采样得到的偏置电流一起通过有限元径向磁轴承电流查表得到给定径向悬浮电流,并通过对悬浮误差电流极性判断来控制H桥功率变换器前桥臂开关管一个PWM周期内的导通信号以及通过公式计算后桥臂开关管占空比,实现三电平控制,进而控制径向悬浮力,减少悬浮输出电流纹波。

    一种无轴承开关磁阻电机、功率变换器及控制方法

    公开(公告)号:CN113113994B

    公开(公告)日:2022-04-15

    申请号:CN202110388473.3

    申请日:2021-04-12

    Abstract: 本发明公开了一种无轴承开关磁阻电机、功率变换器及控制方法,一相作为悬浮相,其四个绕组采用改进型低成本半桥电路,通过独立该相四个绕组电流,同时产生悬浮力和转矩;另外两相作为转矩相,只产生转矩,分别采用了一个不对称半桥电路;控制中,将悬浮相分为正转矩、负转矩和零转矩等三个区间,每个区间采用不同的悬浮控制算法,并且在负转矩区间,利用另一转矩相对悬浮相产生的负转矩进行补偿调节,进而削除了悬浮相与转矩相因电流控制算法不同而导致的输出转矩波动;由于对瞬时转矩进行实时调节,补偿精度高,转矩输出品质高;另外,系统中功率变换电路功率管数量少,所需数字控制资源和驱动检测电路少,成本显著低,有利于提升市场竞争力。

    一种无轴承开关磁阻电机、功率变换器及控制方法

    公开(公告)号:CN113113994A

    公开(公告)日:2021-07-13

    申请号:CN202110388473.3

    申请日:2021-04-12

    Abstract: 本发明公开了一种无轴承开关磁阻电机、功率变换器及控制方法,一相作为悬浮相,其四个绕组采用改进型低成本半桥电路,通过独立该相四个绕组电流,同时产生悬浮力和转矩;另外两相作为转矩相,只产生转矩,分别采用了一个不对称半桥电路;控制中,将悬浮相分为正转矩、负转矩和零转矩等三个区间,每个区间采用不同的悬浮控制算法,并且在负转矩区间,利用另一转矩相对悬浮相产生的负转矩进行补偿调节,进而削除了悬浮相与转矩相因电流控制算法不同而导致的输出转矩波动;由于对瞬时转矩进行实时调节,补偿精度高,转矩输出品质高;另外,系统中功率变换电路功率管数量少,所需数字控制资源和驱动检测电路少,成本显著低,有利于提升市场竞争力。

    无轴承开关磁阻电机的全周期悬浮及转矩补偿控制方法

    公开(公告)号:CN112865663A

    公开(公告)日:2021-05-28

    申请号:CN202110386784.6

    申请日:2021-04-12

    Abstract: 本发明公开了电机领域的一种无轴承开关磁阻电机的全周期悬浮及转矩补偿控制方法,旨在解决现有的悬浮力控制机理制约,需要对每个绕组的电流独立控制,导致功率变换器数量需求大,控制成本高,电流斩波控制使得功率开关管的开关次数频繁、开关损耗高,增加了控制成本的技术问题。所述无轴承开关磁阻电机包括定子和转子;所述定子为带有多个定子齿的凸极结构,且每个定子齿上均设有一套绕组;所述转子由用于产生悬浮力的圆柱转子和用于产生转矩和悬浮力的凸极转子构成;所述绕组包括A、B、C三相绕组,所述A相绕组由空间上相差90°且独立控制的四个绕组构成。本发明不仅减少功率开关管使用个数,降低控制成本;而且控制简单,实施便利。

    复合转子单绕组无轴承开关磁阻电机力矩独立控制方法

    公开(公告)号:CN112532141A

    公开(公告)日:2021-03-19

    申请号:CN202011253170.2

    申请日:2020-11-11

    Inventor: 刘泽远 陈梅 梁智

    Abstract: 本发明提出了复合转子单绕组无轴承开关磁阻电机力矩独立控制方法,包括以下步骤:步骤A,采集转子位置角θ,判别各相励磁状态;步骤B,计算所需悬浮力的给定值;步骤C,三相悬浮力分配计算;步骤D,获取悬浮励磁相两个坐标轴上悬浮力的实际值FJα、FJβ;步骤E,获取悬浮励磁相XJ轴方向的占空比DJx和YJ轴方向的占空比DJy;步骤F,获取悬浮励磁相四个绕组功率开关管的占空比;步骤G,调节悬浮力;步骤H,获取所述相转矩励磁时的相绕组给定参考电流im1*和关断角θoff;步骤I,调节所述相转矩励磁时的转矩;可实现转矩和悬浮力的解耦,控制过程中不需要转矩和悬浮力的数学模型,控制简单,且可减少功率开关管的开关次数、降低开关损耗。

    无轴承开关磁阻电机的全周期悬浮及转矩补偿控制方法

    公开(公告)号:CN112865663B

    公开(公告)日:2022-08-02

    申请号:CN202110386784.6

    申请日:2021-04-12

    Abstract: 本发明公开了电机领域的一种无轴承开关磁阻电机的全周期悬浮及转矩补偿控制方法,旨在解决现有的悬浮力控制机理制约,需要对每个绕组的电流独立控制,导致功率变换器数量需求大,控制成本高,电流斩波控制使得功率开关管的开关次数频繁、开关损耗高,增加了控制成本的技术问题。所述无轴承开关磁阻电机包括定子和转子;所述定子为带有多个定子齿的凸极结构,且每个定子齿上均设有一套绕组;所述转子由用于产生悬浮力的圆柱转子和用于产生转矩和悬浮力的凸极转子构成;所述绕组包括A、B、C三相绕组,所述A相绕组由空间上相差90°且独立控制的四个绕组构成。本发明不仅减少功率开关管使用个数,降低控制成本;而且控制简单,实施便利。

    一种磁悬浮开关磁阻电机的共励磁控制方法

    公开(公告)号:CN112532147A

    公开(公告)日:2021-03-19

    申请号:CN202011383210.5

    申请日:2020-12-01

    Inventor: 刘泽远 梁智 陈梅

    Abstract: 本发明公开了一种磁悬浮开关磁阻电机的共励磁控制方法,磁悬浮开关磁阻电机包括E型定子主动磁轴承和传统的12/8开关磁阻电机,其中12/8开关磁阻电机产生转矩,主动磁轴承产生悬浮力,磁轴承的绕组包括产生偏置磁通的偏置绕组和产生悬浮力的悬浮绕组,偏置绕组与电枢绕组串联在同一变换器上产生偏置电流;磁轴承悬浮控制,先对位移误差进行PID调节得到悬浮力以及共励磁变换器采样得到的偏置电流一起通过有限元径向磁轴承电流查表得到给定径向悬浮电流,并通过对悬浮误差电流极性判断来控制H桥功率变换器前桥臂开关管一个PWM周期内的导通信号以及通过公式计算后桥臂开关管占空比,实现三电平控制,进而控制径向悬浮力,减少悬浮输出电流纹波。

    复合转子单绕组无轴承开关磁阻电机力矩独立控制方法

    公开(公告)号:CN112532141B

    公开(公告)日:2022-08-23

    申请号:CN202011253170.2

    申请日:2020-11-11

    Inventor: 刘泽远 陈梅 梁智

    Abstract: 本发明提出了复合转子单绕组无轴承开关磁阻电机力矩独立控制方法,包括以下步骤:步骤A,采集转子位置角θ,判别各相励磁状态;步骤B,计算所需悬浮力的给定值;步骤C,三相悬浮力分配计算;步骤D,获取悬浮励磁相两个坐标轴上悬浮力的实际值FJα、FJβ;步骤E,获取悬浮励磁相XJ轴方向的占空比DJx和YJ轴方向的占空比DJy;步骤F,获取悬浮励磁相四个绕组功率开关管的占空比;步骤G,调节悬浮力;步骤H,获取所述相转矩励磁时的相绕组给定参考电流im1*和关断角θoff;步骤I,调节所述相转矩励磁时的转矩;可实现转矩和悬浮力的解耦,控制过程中不需要转矩和悬浮力的数学模型,控制简单,且可减少功率开关管的开关次数、降低开关损耗。

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