[发明专利]磁悬浮轴承电路的容错暂态控制方法及系统、磁悬浮设备

说明书

本发明公开了一种磁悬浮轴承电路的容错暂态控制方法及系统、磁悬浮设备，属于磁悬浮轴承控制技术领域。其中，容错暂态控制方法包括：当出现断路故障时，控制包含断路故障开关管的非公共桥臂组与公共桥臂之间的绕组1和绕组2的电流反向；其中，每步控制电流反向的方法包括：将公共桥臂开关管的占空比调节至Dsubgt;com/subgt;，当电流需要由正向调为负向，Dsubgt;com/subgt;满足使占空比序列{Dsubgt;com/subgt;‑Asubgt;1/subgt;usubgt;1/subgt;,Dsubgt;com/subgt;‑Asubgt;2/subgt;usubgt;2/subgt;,Dsubgt;com/subgt;+Asubgt;3/subgt;usubgt;3/subgt;,...,Dsubgt;com/subgt;+Asubgt;2N/subgt;usubgt;2N/subgt;}中的最大值为1；当电流需要由负向调为正向，Dsubgt;com/subgt;满足使占空比序列{Dsubgt;com/subgt;‑Asubgt;1/subgt;usubgt;1/subgt;,Dsubgt;com/subgt;‑Asubgt;2/subgt;usubgt;2/subgt;,Dsubgt;com/subgt;+Asubgt;3/subgt;usubgt;3/subgt;,...,Dsubgt;com/subgt;+Asubgt;2N/subgt;usubgt;2N/subgt;}中的最小值为0。通过上述方法，可以在不影响其他不进行电流反向调制的绕组的状态前提下，尽量使待反向的绕组跟随理想计算出的调制值usubgt;1/subgt;、usubgt;2/subgt;进行调制，提高整体调制的可控度。

技术领域

本发明属于磁悬浮轴承控制技术领域，更具体地，涉及一种磁悬浮轴承电路的容错暂态控制方法及系统、磁悬浮设备。

背景技术

电磁悬浮技术是解决高速旋转机械的最佳解决方案，其具备的无接触、无磨损、无润滑的特性在许多高速电机领域得到了广泛的关注。随着科技的不断进步与发展，磁悬浮轴承性能在不断地提升，同时受电子元件的集成化也促使其成本逐年降低，因此近些年来，磁悬浮轴承技术得到了学术界与工业界的广泛关注。

对于一个电磁悬浮控制系统来说，开关器件数量多，其断路故障的可能性较大，在高速旋转机械领域，其支撑部件出现失效导致转子跌落将会带来不可逆转的事故发生。因此针对开关器件的故障后容错并保证高速转子在电力电子容错暂态不跌落是极具价值的。

在容错情况下，已有的电力电子断路容错虽然已有解决方案，如CN202110372834.5《用于磁轴承的绕组控制器断路故障定位、容错方法和系统》的专利发明介绍了绕组电流反向方案。但是，在进行电流反向的容错暂态情况下转子位移波动较大，甚至极有可能出现高速转子撞向保护轴承的情况；而且还会对其他不需要反向的绕组调制造成影响，整个反向过程不可控。因此这对电力电子故障后容错暂态导致的位移波动提出了更高的要求。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种磁悬浮轴承电路的容错暂态控制方法及系统、磁悬浮设备，其目的在于提高转子容错暂态控制的可控度。

为实现上述目的，按照本发明的第一方面，提供了一种用于磁悬浮轴承电路的容错暂态控制方法，

所述磁悬浮轴承电路包括：公共桥臂和N个非公共桥臂组，每个非公共桥臂组对应控制磁悬浮轴承的一个自由度；每一个非公共桥臂组包含两个非公共桥臂，公共桥臂和每个非公共桥臂均包含与直流电源正极连接的上开关管和与直流电源负极连接的下开关管；每个非公共桥臂的上、下开关管的连接点与公共桥臂上、下开关管的连接点之间设有绕组；