[发明专利]一种基于双两相三桥臂拓扑的无轴承薄片电机控制系统

权利要求书

1.一种基于双两相三桥臂拓扑的无轴承薄片电机控制系统，其特征在于，所述方案的实现步骤如下：

步骤1)，采样无轴承薄片电机实时悬浮和转矩电流信号i_La、i_Lb、i_Ta、i_Tb，转子转角信号θ_r以及位移信号D_xy；

步骤2)，将电机位移信号D_xy通过位移调节器得到转子径向参考力F_xyref，再通过解耦模型解算得到dq坐标系下悬浮参考电流i_Ldref、i_Lqref；

步骤3)，将电机悬浮电流信号i_La、i_Lb以及转子转角信号θ_r进行数学处理，解耦计算得到dq坐标系下悬浮实际电流i_Ld、i_Lq，并结合悬浮参考电流i_Ldref、i_Lqref通过电流调节器得到悬浮指令电压u_Ld、u_Lq；

步骤4)，采用基于三相两桥臂的空间矢量脉宽调制算法，结合悬浮指令电压u_Ld、u_Lq，得到悬浮系统开关信号；

步骤5)，将电机转角信号θ_r进行微分运算得到电机转速ω，通过转速调节器得到dq坐标系下转矩参考电流i_Tdref、i_Tqref；

步骤6)，将电机转矩电流信号i_Ta、i_Tb以及转子转角信号θ_r进行数学处理，解耦计算得到dq坐标系下转矩实际电流i_Td、i_Tq并结合转矩参考电流i_Tdref、i_Tqref通过电流调节器得到转矩指令电压u_Td、u_Tq；

步骤7)，采用基于三相两桥臂的空间矢量脉宽调制算法，结合转矩指令电压u_Td、u_Tq，得到转矩系统开关信号；

重复步骤1)至步骤7)，实现无轴承薄片电机的稳定悬浮以及旋转。

2.根据权利要求1所述的一种基于双两相三桥臂拓扑的无轴承薄片电机控制系统，其特征在于，所述步骤1)中电机实时悬浮、转矩电流i_La、i_Lb、i_Ta、i_Tb通过霍尔电流传感器采样得到。

3.根据权利要求1所述的一种基于双两相三桥臂拓扑的无轴承薄片电机控制系统，其特征在于，所述步骤1)中电机实时转子转角θ_r通过霍尔传感器采样解算得到。

4.根据权利要求1所述的一种基于双两相三桥臂拓扑的无轴承薄片电机控制系统，其特征在于，所述步骤1)中电机实时位移D_xy通过电涡流传感器采样得到。

5.根据权利要求1所述的一种基于双两相三桥臂拓扑的无轴承薄片电机控制系统，其特征在于，所述步骤2)中位移调节器本质为“比例-积分-微分(PID)”调节器。

6.根据权利要求1所述的一种基于双两相三桥臂拓扑的无轴承薄片电机控制系统，其特征在于，所述步骤3)中dq坐标系下悬浮实际电流i_Ld、i_Lq采用坐标变换法解耦计算得到。

7.根据权利要求1所述的一种基于双两相三桥臂拓扑的无轴承薄片电机控制系统，其特征在于，所述步骤5)中转速调节器本质为“比例-积分(PI)”调节器。

8.根据权利要求1所述的一种基于双两相三桥臂拓扑的无轴承薄片电机控制系统，其特征在于，所述步骤6)中dq坐标系下转矩实际电流i_Td、i_Tq采用坐标变换法解耦计算得到。

9.根据权利要求1所述的一种基于双两相三桥臂拓扑的无轴承薄片电机控制系统，其特征在于，所述步骤6)中电流调节器本质为“比例-积分(PI)”调节器。