预览加载中,请您耐心等待几秒...
1/10
2/10
3/10
4/10
5/10
6/10
7/10
8/10
9/10
10/10

亲,该文档总共18页,到这已经超出免费预览范围,如果喜欢就直接下载吧~

如果您无法下载资料,请参考说明:

1、部分资料下载需要金币,请确保您的账户上有足够的金币

2、已购买过的文档,再次下载不重复扣费

3、资料包下载后请先用软件解压,在使用对应软件打开

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106953458A(43)申请公布日2017.07.14(21)申请号201710231341.3(22)申请日2017.04.11(71)申请人南京埃克锐特机电科技有限公司地址210044江苏省南京市六合区中山科技园科创大道9号A6栋304室(72)发明人刘泽远蔡骏赵春文(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人朱小兵(51)Int.Cl.H02K7/09(2006.01)H02K29/00(2006.01)H02P25/08(2016.01)H02N15/00(2006.01)权利要求书3页说明书9页附图5页(54)发明名称一种两自由度双绕组混合磁轴承开关磁阻电机及控制方法(57)摘要本发明公布了一种两自由度双绕组混合磁轴承开关磁阻电机及控制方法,属于磁悬浮电机及其控制领域。该电机包括1个12/8极开关磁阻电机和1个12极磁轴承,磁轴承的4个定子上均绕有1个悬浮绕组和1个偏置绕组;所有偏置绕组连接后再与磁阻电机的A相绕组串联,构成A相复合励磁绕组,采用恒导通的励磁方式,在磁轴承内产生偏置磁通,同时在磁阻电机内产生转矩;B和C相采用轮流励磁的方式,A相则在正负半周期内采用不对称励磁,以产生有效转矩;通过控制使A相不仅提供偏置磁通,而且还产生与另两相相等的平均转矩,进而使三相输出的平均输出转矩对称。本发明电机及控制方法磁轴承与磁阻电机隔离,磁路间无耦合,转矩与悬浮力解耦,功率系统成本低且控制简单。CN106953458ACN106953458A权利要求书1/3页1.一种两自由度双绕组混合磁轴承开关磁阻电机,包括1个开关磁阻电机和1个磁轴承,所述开关磁阻电机与磁轴承串联布置;所述开关磁阻电机,包括磁阻电机定子、磁阻电机转子和磁阻电机线圈所述磁轴承,包括磁轴承定子、磁轴承转子、偏置线圈和悬浮线圈;所述磁阻电机转子布置在磁阻电机定子内,所述磁轴承转子布置在磁轴承定子内,所述磁阻电机转子和磁轴承转子分别套在转轴上;所述磁阻电机定子为凸极结构,齿数为12,所有磁阻电机定子齿均匀分布,齿与齿相隔30°;所述磁阻电机转子为凸极结构,齿数为8,所有磁阻电机转子齿均匀分布,齿与齿相隔45°;所述磁轴承定子为凸极结构,齿数为12,所有磁轴承定子齿均匀分布,齿与齿相隔30°,所述磁轴承转子为圆柱结构;其特征在于,每个磁阻电机定子齿上绕有1个磁阻电机线圈,相隔90°的4个磁阻电机线圈串联,构成1个转矩绕组,共3个,分别为A转矩绕组、B相转矩绕组和C相转矩绕组,其中,B相转矩绕组、C相转矩绕组与A相转矩绕组在空间上分别相差30°和-30°;位于水平方向和竖直方向的4个相差90°的磁轴承定子齿上分别绕有1个偏置线圈和1个悬浮线圈,共4个偏置线圈和4个悬浮线圈;位于水平方向的2个相差180°的悬浮线圈串联,构成1个水平方向悬浮绕组,位于竖直方向的2个相差180°的悬浮线圈串联,构成1个竖直方向悬浮绕组;所述4个相差90°的偏置线圈串联,构成1个偏置绕组;所述1个偏置绕组与A相转矩绕组串联,构成A相复合励磁绕组。2.根据权利要求1所述的一种两自由度双绕组混合磁轴承开关磁阻电机的控制方法,其特征在于,A相复合励磁绕组采用恒导通励磁方式,在磁轴承内产生偏置磁通,在开关磁阻电机内产生转矩;B相和C相转矩绕组轮流励磁导通,产生转矩;通过控制两个悬浮绕组中的电流大小和方向,以调节悬浮力;每一个磁阻电机转子周期,控制A相转矩绕组在正转矩半周期内的电流值为负转矩半周期内电流值的两倍,并通过转矩绕组电流与平均转矩和开关角的关系,使三相转矩绕组输出的平均转矩相等;转矩控制与悬浮力控制相互独立,且转矩与悬浮力可实现解耦控制;包括如下步骤:步骤A,采集磁阻电机转子实时位置角θ,判别各相励磁状态;步骤A-1,定义θ=0的磁阻电机转子位置,与A相复合励磁绕组所在的磁阻电机定子齿与磁阻电机转子对齐的位置,相差22.5°;A相复合励磁绕组恒导通励磁,一个转子周期角为45°,且每个悬浮力控制区间为[0,45°],令θ=0时A相复合励磁绕组开始励磁导通;步骤A-2,当θ=θonb时,开通B相转矩绕组功率电路的功率开关,B相开始励磁导通,当θ=θoffb时,关断B相转矩绕组功率电路的功率开关,B相结束励磁;其中,θonb和θoffb分别B相转矩绕组功率电路的开通角和关断角,二者均与转速相关,θonb的取值范围为[7.5°,15°],B相转矩绕组的导通角为(θoffb-θonb),其取值范围为[15°,20°];步骤A-3,当θ=θonc时,开通C相转矩绕组功率电路的功率开关,C相开始励磁导通,当θ=θoffc时,关断C相转矩绕组功率电路的功率开关,C相结束励磁;其中,θonc和θoffc分别C