[发明专利]混合励磁导向系统的导向控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合励磁导向系统的导向控制方法。

背景技术

随着社会经济的发展，人们越来越多的建设高层和超高层大楼，比如，阿拉伯联合酋长国的迪拜塔总高828米，共162层；沙特阿拉伯王国的麦加皇家钟塔饭店高601米，共95层；上海中心大厦高632米，共125层；台北101金融中心高509米，共106层；马来西亚首都的双峰塔高457米，共88层。目前还有多个摩天大楼处在规划和建设阶段。随着楼层高度的不断增加，需要配置高速电梯，传统的机械导轮或滑靴接触导向方式已不满足实际运行的需要：受到导靴摩擦力限制，轿厢运行速度难以大幅提高；在高速运行过程中，导靴磨损严重，维护量大；由于偏差和错位引起的振动和噪声影响了乘坐的舒适性等。基于此，人们又提出了非接触型电磁导轨，通过电磁力无磨损的导向，无需润滑油，和传统机械导向系统相比，由于无摩擦运行，电梯可以运行在更高的速度，同时，通过电磁调节控制导向系统的阻尼率，可以大幅改善乘坐舒适性。申请公布号为CN102689830A的中国发明专利“磁悬浮电梯导向系统及其控制方法”，公布了一种利用U型电磁铁实现非接触的磁悬浮导向装置及电梯系统，该发明采用8个对角布置的电磁导向装置来保持轿厢状态，虽然实现了非接触导向运行，但其所用电磁铁数量多、占用空间大、控制复杂，控制电流大，电能损耗大。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足提出一种解决混合悬浮导向系统的非接触导向调节的混合励磁导向系统的导向控制方法。

本发明的技术方案如下：一种混合励磁导向系统的导向控制方法，其中所述混合励磁导向系统主要由永磁及电励磁控制绕组构成的动子导向组件和定子方形轨道构成，永磁产生固有偏置磁场，两个独立的永磁及电励磁控制绕组产生调节磁场，永磁场和电流调节磁场共同与定子方形轨道作用产生导向控制力；两个控制绕组同时通入同向同值电流产生X向电磁力，同时通入异向同值电流产生Y向电磁力，两个控制绕组的电流大小和方向的不同组合，实现动子导向组件的X向和Y向位移控制；该混合励磁导向系统的导向控制方法的实现步骤如下：

步骤1：基于有限元分析计算得到动子导向组件X向位移对应的X向电磁力与X向控制电流Ix之间的“X向位移—Ix电流”映射关系，以及Y向位移对应的Y向电磁力与Y向控制电流Iy之间的“Y向位移—Iy电流”映射关系；

步骤2：通过位移传感器获得动子导向组件的X向位移和Y向位移；

步骤3：根据X向位移和Y向位移的大小，将X向位移和Y向位移的控制电流解耦，由“X向位移—Ix电流”映射关系得到动子导向组件X向位移时在两个控制绕组中通入电流矩阵为IxIx,]]>以及由“Y向位移—Iy电流”映射关系得到动子导向组件Y向位移时在两个控制绕组中通入电流矩阵为Iy-Iy,]]>其中，Ix和Iy均为电流绝对值；

步骤4：根据X向位移和Y向位移的方向性，确定X向控制电流Ix的极性系数Xa，以及Y向控制电流Iy的极性系数Ya，Xa和Ya的取值集合为{1，-1}；

步骤5：将X向位移控制电流叠加到Y向位移控制电流，最终获得两个控制绕组中实际应通入的合成电流矩阵为：