[發明專利]一種基于雙兩相三橋臂拓撲的無軸承薄片電機控制系統在審
| 申請號： | 202110321975.4 | 申請日： | 2021-03-25 |
| 公開（公告）號： | CN114400944A | 公開（公告）日： | 2022-04-26 |
| 發明（設計）人： | 鮑旭聰;王曉琳;石滕瑞;寧亞;王明月 | 申請（專利權）人： | 南京航空航天大學 |
| 主分類號： | H02P21/22 | 分類號： | H02P21/22;H02P21/14;H02P27/12 |
| 代理公司： | 北京華沛德權律師事務所 11302 | 代理人： | 馬苗苗 |
| 地址： | 210016 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 兩相 三橋臂 拓撲 軸承 薄片 電機 控制系統 | ||
1.一種基于雙兩相三橋臂拓撲的無軸承薄片電機控制系統，其特征在于，所述方案的實現步驟如下：
步驟1)，采樣無軸承薄片電機實時懸浮和轉矩電流信號iLa、iLb、iTa、iTb，轉子轉角信號θr以及位移信號Dxy；
步驟2)，將電機位移信號Dxy通過位移調節器得到轉子徑向參考力Fxyref，再通過解耦模型解算得到dq坐標系下懸浮參考電流iLdref、iLqref；
步驟3)，將電機懸浮電流信號iLa、iLb以及轉子轉角信號θr進行數學處理，解耦計算得到dq坐標系下懸浮實際電流iLd、iLq，并結合懸浮參考電流iLdref、iLqref通過電流調節器得到懸浮指令電壓uLd、uLq；
步驟4)，采用基于三相兩橋臂的空間矢量脈寬調制算法，結合懸浮指令電壓uLd、uLq，得到懸浮系統開關信號；
步驟5)，將電機轉角信號θr進行微分運算得到電機轉速ω，通過轉速調節器得到dq坐標系下轉矩參考電流iTdref、iTqref；
步驟6)，將電機轉矩電流信號iTa、iTb以及轉子轉角信號θr進行數學處理，解耦計算得到dq坐標系下轉矩實際電流iTd、iTq并結合轉矩參考電流iTdref、iTqref通過電流調節器得到轉矩指令電壓uTd、uTq；
步驟7)，采用基于三相兩橋臂的空間矢量脈寬調制算法，結合轉矩指令電壓uTd、uTq，得到轉矩系統開關信號；
重復步驟1)至步驟7)，實現無軸承薄片電機的穩定懸浮以及旋轉。
2.根據權利要求1所述的一種基于雙兩相三橋臂拓撲的無軸承薄片電機控制系統，其特征在于，所述步驟1)中電機實時懸浮、轉矩電流iLa、iLb、iTa、iTb通過霍爾電流傳感器采樣得到。
3.根據權利要求1所述的一種基于雙兩相三橋臂拓撲的無軸承薄片電機控制系統，其特征在于，所述步驟1)中電機實時轉子轉角θr通過霍爾傳感器采樣解算得到。
4.根據權利要求1所述的一種基于雙兩相三橋臂拓撲的無軸承薄片電機控制系統，其特征在于，所述步驟1)中電機實時位移Dxy通過電渦流傳感器采樣得到。
5.根據權利要求1所述的一種基于雙兩相三橋臂拓撲的無軸承薄片電機控制系統，其特征在于，所述步驟2)中位移調節器本質為“比例-積分-微分(PID)”調節器。
6.根據權利要求1所述的一種基于雙兩相三橋臂拓撲的無軸承薄片電機控制系統，其特征在于，所述步驟3)中dq坐標系下懸浮實際電流iLd、iLq采用坐標變換法解耦計算得到。
7.根據權利要求1所述的一種基于雙兩相三橋臂拓撲的無軸承薄片電機控制系統，其特征在于，所述步驟5)中轉速調節器本質為“比例-積分(PI)”調節器。
8.根據權利要求1所述的一種基于雙兩相三橋臂拓撲的無軸承薄片電機控制系統，其特征在于，所述步驟6)中dq坐標系下轉矩實際電流iTd、iTq采用坐標變換法解耦計算得到。
9.根據權利要求1所述的一種基于雙兩相三橋臂拓撲的無軸承薄片電機控制系統，其特征在于，所述步驟6)中電流調節器本質為“比例-積分(PI)”調節器。
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