[发明专利]一种集中绕组无轴承交替极电机的减小悬浮力脉动的方法

权利要求书

1.一种集中绕组无轴承交替极电机的减小悬浮力脉动的方法，该方法采用的控制系统包括母线电压源、全桥变换器、集中式绕组无轴承交替极永磁电机、第一位移传感器、第二位移传感器和变频器，所述第一位移传感器和第二位移传感器分别与集中式绕组无轴承交替极永磁电机连接，所述变频器的三个输出端与集中式绕组无轴承交替极永磁电机的转矩绕组的三个输入端相连，所述母线电压源并联在所述全桥变换器的母线两端，所述全桥变换器有6相，全桥变换器第1相的两个桥臂中点分别与集中式绕组无轴承交替极永磁电机第1相悬浮绕组的两端相连，全桥变换器第2相的两个桥臂中点分别与集中式绕组无轴承交替极永磁电机第2相悬浮绕组的两端相连，全桥变换器第3相的两个桥臂中点分别与集中式绕组无轴承交替极永磁电机第3相悬浮绕组的两端相连，全桥变换器第4相的两个桥臂中点分别与集中式绕组无轴承交替极永磁电机第4相悬浮绕组的两端相连，全桥变换器第5相的两个桥臂中点分别与集中式绕组无轴承交替极永磁电机第5相悬浮绕组的两端相连，全桥变换器第6相的两个桥臂中点分别与集中式绕组无轴承交替极永磁电机第6相悬浮绕组的两端相连，每相悬浮绕组串联一个电流传感器；

其特征在于：该方法采用基于两组坐标变换和悬浮电流重构的控制，其步骤如下：

步骤1：利用第一位移传感器获得集中式绕组无轴承交替极永磁电机的x轴方向上的位移实际值x，利用第二位移传感器获得集中式绕组无轴承交替极永磁电机的y轴方向上的位移实际值y；

步骤2：x轴方向上的位移给定值x^*与x轴方向上的位移实际值x做差，得到差值x^*-x，y轴方向上的位移给定值y^*与y轴方向上的位移实际值y做差，得到差值y^*-y；

步骤3：差值x^*-x经过第一比例-积分-微分调节器得到x方向上的悬浮电流给定值差值y^*-y经过第二比例-积分-微分调节器得到y方向上的悬浮电流给定值

步骤4：和经过第一坐标变换得到和和的表达式如下：

步骤5：和经过第二坐标变换得到和和的表达式如下：

步骤6：对第一坐标变换得到的电流和和第二坐标变换得到的电流和进行重构，即第1相悬浮绕组的电流的给定值为第2相悬浮绕组的电流的给定值为第3相悬浮绕组的电流的给定值为第4相悬浮绕组的电流的给定值为第5相悬浮绕组的电流的给定值为第6相悬浮绕组的电流的给定值为

步骤7：采用全桥变换器实现悬浮电流的闭环控制，即第1相悬浮绕组的电流的实际值I₁等于第1相悬浮绕组的电流的给定值第2相悬浮绕组的电流的实际值I₂等于第2相悬浮绕组的电流的给定值第3相悬浮绕组的电流的实际值I₃等于第3相悬浮绕组的电流的给定值第4相悬浮绕组的电流的实际值I₄等于第4相悬浮绕组的电流的给定值第5相悬浮绕组的电流的实际值I₅等于第5相悬浮绕组的电流的给定值第6相悬浮绕组的电流的实际值I₆等于第6相悬浮绕组的电流的给定值

2.根据权利要求1所述的一种集中绕组无轴承交替极电机的减小悬浮力脉动的方法，其特征在于，所述集中式绕组无轴承交替极永磁电机第1相悬浮绕组由悬浮线圈1a和悬浮线圈1b反向串联而成，集中式绕组无轴承交替极永磁电机第2相悬浮绕组由悬浮线圈2a和悬浮线圈2b反向串联而成，集中式绕组无轴承交替极永磁电机第3相悬浮绕组由悬浮线圈3a和悬浮线圈3b反向串联而成，集中式绕组无轴承交替极永磁电机第4相悬浮绕组由悬浮线圈4a和悬浮线圈4b反向串联而成，集中式绕组无轴承交替极永磁电机第5相悬浮绕组由悬浮线圈5a和悬浮线圈5b反向串联而成，集中式绕组无轴承交替极永磁电机第6相悬浮绕组由悬浮线圈6a和悬浮线圈6b反向串联而成。

3.根据权利要求1所述的一种集中绕组无轴承交替极电机的减小悬浮力脉动的方法，其特征在于，所述集中式绕组无轴承交替极永磁电机A相转矩绕组由转矩线圈A1、A2、A3、A4顺序串联而成，集中式绕组无轴承交替极永磁电机B相转矩绕组由转矩线圈B1、B2、B3、B4顺序串联而成，集中式绕组无轴承交替极永磁电机C相转矩绕组由转矩线圈C1、C2、C3、C4顺序串联而成。