[發明專利]無軸承永磁同步電機轉矩脈動抑制控制器及其構造方法在審
| 申請號： | 201811032311.0 | 申請日： | 2018-09-05 |
| 公開（公告）號： | CN109361332A | 公開（公告）日： | 2019-02-19 |
| 發明（設計）人： | 朱熀秋;郝正杰;孫玉坤;陸寶富;楊澤斌;許波;張維煜;孫曉東;潘偉 | 申請（專利權）人： | 江蘇大學 |
| 主分類號： | H02P21/05 | 分類號： | H02P21/05;H02P21/22;H02P25/024;H02P27/08;H02P6/10 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 212013 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 直軸電流 轉矩脈動抑制 指令 無軸承永磁同步電機 永磁同步電機 轉矩控制器 初始指令 限幅模塊 控制器 調制 軸承 電渦流位移傳感器 電機轉矩脈動 電流計算模塊 輸入判斷模塊 懸浮力控制器 電流傳感器 光電編碼器 懸浮穩定性 電機負載 調壓控制 工作性能 合成電流 交軸電流 精確調速 超高速 運行時 增磁 | ||
1.一種無軸承永磁同步電機轉矩脈動抑制控制器，其特征在于，包括轉矩控制器(1)、懸浮力控制器(2)、電流傳感器(16)、光電編碼器(18)、電渦流位移傳感器一(19)和電渦流位移傳感器二(30)；
所述轉矩控制器(1)通過轉矩脈動抑制控制器(31)生成逆變器開關信號，結合電壓UDC*生成無軸承永磁同步電機轉矩繞組的電流，實現對無軸承永磁同步電機(17)轉矩進行控制；
所述懸浮力控制器(2)用于生成逆變器開關信號，生成無軸承永磁同步電機懸浮力繞組的電流，實現對無軸承永磁同步電機(17)懸浮力進行控制；
所述電流傳感器(16)用于采集無軸承永磁同步電機(17)轉矩繞組的電流與懸浮力繞組的電流，并將轉矩繞組的電流經過反饋到轉矩控制器(1)中形成電流閉環，將懸浮力繞組的電流反饋到懸浮力控制器(2)中形成電流閉環；
所述光電編碼器(18)連接無軸承永磁同步電機(17)，用于采集無軸承永磁同步電機(17)的實際轉速n，并將實際轉速n作為轉矩控制器(1)的輸入；
所述電渦流位移傳感器一(19)和電渦流位移傳感器二(30)連接無軸承永磁同步電機(17)，用于采集無軸承永磁同步電機(17)轉子x軸方向與y軸方向的實際徑向位移值x、y，將實際徑向位移值x、y作為懸浮力控制器(2)的輸入。
2.根據權利要求1所述的一種無軸承永磁同步電機轉矩脈動抑制控制器，其特征在于，所述轉矩控制器(1)由3個PI調節器、1個PARK變換模塊、1個PARK逆變換模塊、1個CLARK變換模塊、1個空間脈寬調制模塊SVPWM、1個電壓源逆變器和轉矩脈動抑制控制器(31)組成；將實際轉速n與轉速指令值n*作差，得到差值，將該差值經過PI調節器調制后生成定子合成電流指令值is*，將定子合成電流指令值is*輸入轉矩脈動抑制控制器(31)，經過轉矩脈動抑制控制器(31)得到交軸電流指令值iMq*、直軸電流指令值iMd*和電壓UDC*；交軸電流指令值iMq*、直軸電流指令值iMd*分別與實際交軸電流iMq、實際直軸電流iMd作差，所述實際交軸電流iMq、實際直軸電流iMd是轉矩繞組的電流經過CLARK變換模塊和PARK變換模塊處理得到的；將所得到電流的差值依次經過PI控制器、PARK逆變換模塊和空間脈寬調制模塊SVPWM后生成逆變器開關信號SBa、SBb、SBc，將逆變器開關信號SBa、SBb、SBc與電壓UDC*輸入到電壓源逆變器，實現對無軸承永磁同步電機(17)轉矩控制。
3.根據權利要求2所述的一種無軸承永磁同步電機轉矩脈動抑制控制器，其特征在于，所述轉矩脈動抑制控制器(31)包括1個判斷模塊、2個限幅模塊、1個電流計算模塊和1個PID調節器，所述電流計算模塊對定子合成電流指令值is*處理后，得到直軸電流初始指令值iMdc*、交軸電流指令值iMq*，所述直軸電流初始指令值iMdc*經過限幅模得到直軸電流指令值iMd*；同時實際轉速n與轉速指令值n*的差值經過PID調節器，調制后得到初始比例值kc，經過限幅模塊得到比例值k，將母線電壓UDC、比例值k輸入判斷模塊(8)得到電壓UDC*。
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