[发明专利]用于长初级直线电机的分段供电控制系统和方法

说明书

本发明涉及电机供电技术领域，公开了一种用于长初级直线电机的分段供电控制系统和方法。其中，该系统包括：多个变流器，用于对所述长初级直线电机的多个定子分段进行供电；检测计算装置，用于检测所述长初级直线电机的动子的运动位置，并基于所述运动位置计算所述动子的速度；控制器，用于接收所述运动位置和所述动子的速度，并根据所述动子的运动位置和所述动子的速度对变流器进行控制。由此，通过对动子位置进行定位以及获得动子的速度，可以精确控制每一段定子开通关断的时机，从而实现对定子逐段切换供电。

技术领域

本发明涉及电机供电技术领域，尤其涉及一种用于长初级直线电机的分段供电控制系统和方法。

背景技术

电磁推进技术是利用电磁力推动物体,使物体在电磁力作用下加速运动的技术。长初级直线电机将大功率电能输入置于初级侧，次级侧为感应板(直线感应电机)或永磁体(直线同步电机)，次级简单，特别适合用于有一定载重要求的电磁推进领域。然而，这样的方式却带来了了如下问题：由于电机初级侧较长，电能释放需基于次级侧位置而实时改变，若全程供电必然带来非次级耦合区的直线电机无效段的电能浪费，效率低下。因此，需要采用分段供电技术对长初级直线电机进行驱动控制。

电磁推进技术应用广泛，如磁悬浮列车、汽车碰撞测试、航母舰载机电磁弹射等，依据不同的加速度需求，现有的分段供电技术主要分为两种方式：对于低加速度需求，采取惯性滑过分段区，带速重投控制；对于高加速度需求，采取多段切换开关控制，保证在每段直线电机内均有推力输出。

然而，采用惯性滑过分段区、带速重投控制的方式虽然简单，但存在牺牲加速距离，工程上存在一定浪费；采用多段切换开关控制存在大量大功率晶闸管，线缆连接复杂，成本高，且推力波动难以控制的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供了一种用于长初级直线电机的分段供电控制系统和方法，能够解决上述现有技术中的问题。

本发明的技术解决方案：一种用于长初级直线电机的分段供电控制系统，该系统包括：

多个变流器，用于对所述长初级直线电机的多个定子分段进行供电；

检测计算装置，用于检测所述长初级直线电机的动子的运动位置，并基于所述运动位置计算所述动子的速度；

控制器，用于接收所述运动位置和所述动子的速度，并根据所述动子的运动位置和所述动子的速度对变流器进行控制。

优选地，所述控制器根据所述动子的运动位置和所述动子的速度对变流器进行控制包括：

在所述动子的运动位置为所述动子运行于当前定子分段内的情况下，所述控制器控制与所述当前定子分段对应的变流器供电，其余变流器均不供电；

在所述动子的运动位置为所述动子运动进入下一定子分段且留在所述当前定子分段的动子的长度大于或等于动子总长度的一半的情况下，所述控制器控制与所述下一定子分段对应的变流器的速度环断开而电流环工作，并基于所述动子的速度控制与所述当前定子分段对应的变流器的速度环和电流环工作；

在所述动子的运动位置为所述动子运动进入下一定子分段且留在所述当前定子分段的动子的长度小于动子总长度的一半的情况下，所述控制器控制与所述当前定子分段对应的变流器的速度环断开而电流环工作，并基于所述动子的速度控制与所述下一定子分段对应的变流器的速度环和电流环工作；

在所述动子的运动位置为完全运行出当前定子分段的情况下，所述控制器控制与所述下一定子分段对应的变流器保持供电，并控制与所述当前定子分段对应的变流器停止供电。

优选地，所述控制器基于所述动子的速度控制与所述当前定子分段对应的变流器的速度环和电流环工作包括：