[發明專利]一種無軸承永磁薄片電機轉子徑向位移控制器的構造方法

有效

• 申請號: 201310335997.1
• 申請日: 2013-08-05
• 公開（公告）號: CN103427755A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 朱熀秋;祝蘇明;陳金海;許波;汪志群
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: H02P23/00
• 分類號: H02P23/00;H02P25/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種無軸承永磁薄片電機轉子徑向位移控制器的構造方法，其特征是包括以下步驟：

1）構造由電流內環和速度外環構成的轉速控制器1，電流內環由電流閉環調節器70、坐標變換73、74、CRPWM逆變器75和電流傳感器76構成，速度外環由速度閉環調節器60、霍爾傳感器57構成；采用PI控制器61作為速度閉環調節器60，采用兩個PI控制器71、72組成電流閉環調節器70，利用霍爾傳感器57檢測轉子位置角????????????????????????????????????????????????，計算得到轉子實際轉速，以轉子實際轉速和轉速給定值作為速度閉環調節器60的輸入，得到轉矩繞組交軸電流給定值；由電流傳感器76對三相轉矩繞組實際驅動電流、、采樣，經過第一坐標變換73得到轉矩繞組實際直軸、交軸電流、，?以轉矩繞組交軸電流給定值、轉矩繞組直軸電流給定值和轉矩繞組實際直軸、交軸電流、作為電流閉環調節器70的輸入，得到轉矩繞組直軸、交軸電流命令值、；第二坐標變換74以轉矩繞組直軸、交軸電流命令值、為輸入，以三相轉矩繞組電流命令值、、為輸出，三相轉矩繞組電流命令值，，輸入到CRPWM逆變器75后得到輸入無軸承永磁薄片電機3的三相轉矩繞組驅動電流、、；

2）設計以轉矩繞組實際直軸、交軸電流、和永磁薄片轉子位置角為輸入，以轉矩繞組氣隙磁鏈幅值及相位為輸出的轉矩繞組氣隙磁鏈估算模塊53；

3）由轉子偏心位移和偏心角度計算模塊50、微分先行PID控制器51、懸浮力繞組電流計算模塊52、CRPWM逆變器55、徑向位移傳感器56和徑向位移計算模塊54構成徑向位移控制器2；徑向位移傳感器56對轉子徑向位移采集，經過徑向位移計算模塊54差分處理輸出轉子實際徑向位移X、Y，與轉子位移給定值X*、Y*一并輸入到轉子偏心位移和偏心角度計算模塊50，經計算得出轉子偏心位移和偏心角度，轉子偏心位移輸入到微分先行PID控制器51得到轉子穩定懸浮所需的徑向懸浮力幅值；懸浮力繞組電流計算模塊52以、、、、五個變量作為輸入，以三相懸浮力繞組電流命令值、、為輸出，以三相懸浮力繞組電流命令值，，作為CRPWM逆變器55輸入，得到無軸承永磁薄片電機3的轉子穩定懸浮所需的三相懸浮力繞組驅動電流、、；

4）調整微分先行PID控制器51、速度閉環調節器60和電流閉環調節器70的參數，并計算懸浮力繞組電流；?

5）由所述轉速控制器1、徑向位移控制器2和轉矩繞組氣隙磁鏈估算模塊53構成無軸承永磁薄片電機轉子徑向位移控制器。

2.根據權利要求1所述的構造方法，其特征是：步驟2）中，所述轉矩繞組氣隙磁鏈幅值，相位，、分別為轉矩繞組線圈的直軸、交軸自感，為永磁薄片轉子等效磁鏈。

3.根據權利要求1所述的構造方法，其特征是：步驟3）中，轉子位移給定值X*、Y*均設定為0，轉子偏心位移，偏心角度。

4.根據權利要求1所述的構造方法，其特征是：步驟3）中，利用關系式得到三相懸浮力繞組電流命令值的幅值及初始相位，C為常數，則三相靜止坐標系下無軸承永磁薄片電機轉子穩定懸浮所需的三相懸浮力繞組電流命令值，。