[發(fā)明專利]模塊化容錯(cuò)磁通切換永磁直線電機(jī)及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310382439.0
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號(hào): CN103441640A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙文祥;劉虎;吉敬華;徐亮;劉國海
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): H02K41/02
• 分類號(hào): H02K41/02;H02P21/00
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 汪旭東

1.?模塊化容錯(cuò)磁通切換永磁直線電機(jī)，包括初級(jí)齒和次級(jí)齒，其特征在于所述的初級(jí)和次級(jí)齒均采用凸極的結(jié)構(gòu)，所述的初級(jí)齒包括八片永磁體、電樞繞組和七個(gè)容錯(cuò)式的“Ш”形導(dǎo)磁模塊，所述的“Ш”形導(dǎo)磁模塊包括容錯(cuò)齒和導(dǎo)磁性鐵心，所述的導(dǎo)磁性鐵心橫向并排放置，所述的導(dǎo)磁性鐵芯內(nèi)設(shè)有容錯(cuò)齒，所述的永磁體為切向交替充磁，所述的每片永磁體嵌入在兩個(gè)相鄰的“Ш”形導(dǎo)磁模塊之間，所述的每相電樞繞組采用集中繞組式，所述的每相電樞繞組置于“Ш”形導(dǎo)磁模塊的槽內(nèi)并橫穿永磁體，所述的每相電樞繞組繞于初級(jí)齒上且每相電樞繞組間設(shè)有容錯(cuò)齒隔開，所述的次級(jí)齒僅由導(dǎo)磁型鋼軌組成，所述的次級(jí)齒共有11個(gè)齒。

2.模塊化容錯(cuò)磁通切換永磁直線電機(jī)控制方法，其特征在于步驟包括：

1）利用電流霍爾傳感器檢測三相電樞繞組的電流，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換把三相電樞繞組的電流信號(hào)輸送到數(shù)字信號(hào)處理器中，之后執(zhí)行步驟2)；

2）設(shè)I表示檢測到的其中一相電樞繞組實(shí)際電流幅值，Im表示電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)其中一相電樞繞組所要加的電流幅值，Im=Fτ/3πΨ,F為預(yù)設(shè)電機(jī)推力值，τ為電機(jī)極距值，Ψ為電機(jī)永磁磁鏈幅值，當(dāng)檢測I=Im時(shí),即電機(jī)為正常運(yùn)行工況,?則執(zhí)行步驟1)；否則電機(jī)為非正常運(yùn)行工況，執(zhí)行步驟3)；?

3）?數(shù)字信號(hào)處理器發(fā)出信號(hào)指令去控制容錯(cuò)拓?fù)潆娐分泄β书_關(guān)元件和雙向晶閘管的導(dǎo)通，之后執(zhí)行步驟4）；?

4）數(shù)字信號(hào)處理器調(diào)整無故障的另兩相電樞繞組電流的幅值為正常運(yùn)行時(shí)電樞繞組電流幅值的1.73倍，即1.73Im，調(diào)整無故障的另兩相電樞繞組相位分別滯后和超前原來的相位30°,維持電機(jī)帶故障運(yùn)行，本方法結(jié)束。

3.?根據(jù)權(quán)利要求2所述的模塊化容錯(cuò)磁通切換永磁直線電機(jī)控制方法，其特征在于步驟3）中所述的容錯(cuò)拓?fù)潆娐钒ㄒ粋€(gè)三相橋式功率變換器，二個(gè)母線電容，三個(gè)雙向晶閘管、一個(gè)接電機(jī)地線的雙向晶閘管,三個(gè)快反應(yīng)斷路器，所述的快反應(yīng)斷路器一端與三相橋式功率變換器中上橋功率變換器件的發(fā)射極相連，所述的快反應(yīng)斷路器的另一端分別與雙向晶閘管的一端、電機(jī)的其中一相電樞繞組端相連，所述的雙向晶閘管的另一端連接在兩個(gè)被串聯(lián)的母線電容間，所述的接電機(jī)地線的雙向晶閘管的一端連接有電機(jī)的地線，所述的接電機(jī)地線的雙向晶閘管的另一端連接在兩個(gè)母線電容間，步驟2）中當(dāng)I=Im時(shí)電機(jī)為正常運(yùn)行工況，四個(gè)雙向晶閘管均處于斷開狀態(tài)；當(dāng)檢測到I<Im，即其中一相電樞繞組為開路故障時(shí),?數(shù)字信號(hào)處理器發(fā)出指令觸發(fā)雙向晶閘管被導(dǎo)通,同時(shí)調(diào)整三相橋式功率變換器中各功率開關(guān)元件的導(dǎo)通，本方法結(jié)束；當(dāng)檢測到I>Im,即三相橋式功率變換器中其中一相功率開關(guān)元件短路故障時(shí)，數(shù)字信號(hào)處理器斷開故障開關(guān)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以防止橋臂直通而短路，然后觸發(fā)該相連接的雙向晶閘管導(dǎo)通，使得母線電容、雙向晶閘管、快反應(yīng)斷路器、短路功率開關(guān)形成一個(gè)回路，存儲(chǔ)在母線電容中的能量觸發(fā)快反應(yīng)斷路器斷開，短路的功率開關(guān)從逆變器中隔離，同時(shí)調(diào)整三相橋式功率變換器中各功率開關(guān)元件的導(dǎo)通,?本方法結(jié)束。