[发明专利]无轴承开关磁阻全周期发电机加宽导通控制方法

摘要

本发明公布了一种无轴承开关磁阻全周期发电机加宽导通控制方法，属于开关磁阻发电机控制的技术领域。本发明：1.首先给出加宽过的励磁导通区间，根据两种不同的要求在导通区间中选取一个特定的区间提供悬浮力。2.然后针对不同的区间给出不同的励磁电流。本发明基于仿真和实验，简单易行。

主权项

一种无轴承开关磁阻全周期发电机加宽导通控制方法，其特征在于包括如下步骤：a)采用α轴位移传感器采集得到无轴承开关磁阻全周期发电机转子的横向实时位移信号α，采用β轴位移传感器采集得到无轴承开关磁阻全周期发电机转子的纵向实时位移信号β，将所述横向实时位移信号α和给定的无轴承开关磁阻全周期发电机转子的横向参考位移信号α*经过α方向位置环得到横向位移差Δα，将所述纵向实时位移信号β和给定的无轴承电机转子的纵向参考位移信号β*经过β方向位置环得到纵向位移差Δβ，将所述横向位移差Δα经过PID调节器得到给定的α轴悬浮力Fα*，将所述纵向位移差Δβ经过PID调节器得到给定的β轴悬浮力Fβ*；通过电压传感器采集到发电电压Uo，发电电压Uo和给定的参考发电电压Uo*经过电压环得到电压偏差ΔU，电压偏差ΔU经过PI调节器得到给定的励磁电流is*；将电流传感器采集到发电电流im，通过位移传感器采集到转子位置θ，通过α轴悬浮力Fα*、β轴悬浮力Fβ*、给定的励磁电流is*、发电电流im和转子位置θ经过悬浮绕组控制器得到各套绕组励磁电流；用电流斩波控制方法让悬浮绕组实际电流跟踪一相四极悬浮绕组电流的给定值is1*、is2*、is3*、is4*，以产生适当的悬浮力，实现电机悬浮的同时实现对发电电压的实时控制；b)所述加宽导通控制方法如下：1)初始化励磁导通区间[θon，θoff]，所述励磁导通区间[θon，θoff]包括悬浮区间[θ1，θ2]和加宽区间，其中θon为励磁导通区开通位置，θoff为励磁导通区关断位置，θ1为悬浮区开通位置，θ2为悬浮区关断位置，下同；2)当步骤1所述的励磁导通区间[θon，θoff]大于或等于轮流导通的宽度15°，则进入步骤3，否则返回步骤1，重新初始化励磁导通区间[θon，θoff]；3)在励磁导通区间[θon，θoff]内选择合适的悬浮区间[θ1，θ2]，在悬浮区间内，通过电流斩波控制的方法，将对应导通相的励磁电流跟踪给定励磁电流产生悬浮力；悬浮区间按照不同的要求有以下两种选取方法：①提供相等的悬浮力时悬浮电流较小：当θon＞15°，则θ1＝θon，θ2＝θon+15°；当θoff＜30°，则θ1＝θoff-15°，θ2＝θoff；否则，θ1＝15°，θ2＝30°；②悬浮力较稳定：θ2＝θoff且θ1＝θoff-15°；4)当当前导通相的角度θ3在励磁导通区间，则进入步骤5，否则返回步骤4；5)输出所需励磁电流：α)当θ3∈[θ1，θ2]时，根据所需的悬浮力通过DSP计算出各个励磁绕组所需的电流，并通过悬浮绕组逆变器输出给励磁绕组；β)当θ3∈[θon，θ1)∪(θ2，θoff]时，导通相各个励磁绕组电流均等于励磁绕组电流给定值，通过悬浮绕组逆变器输出给励磁绕组。