[发明专利]双绕组音圈电机推力补偿系统

摘要

一种双绕组音圈电机推力补偿系统，用于驱动具有设置于每对主绕组之间的副绕组的音圈电机；其中，主绕组为音圈电机的主要工作绕组，提供音圈电机驱动系统工作中所需要的输出电磁推力；副绕组为补偿绕组，提供与主绕组相反的推力波动，对主绕组的推力波动进行补偿，从而使得音圈电机主绕组与副绕组输出推力的合力保持恒定。本发明提出的该方案不仅能够极大的削弱了音圈电机伺服系统的推力波动，并且能够使得系统在较低的开关频率下实现对音圈电机伺服驱动控制系统超高精度控制，提高了系统的稳定性，减小了系统的损耗，并且大大降低了驱动控制器的成本。

主权项

一种双绕组音圈电机推力补偿系统，用于驱动具有设置于每对主绕组之间的副绕组的音圈电机；其中，主绕组为音圈电机的主要工作绕组，提供音圈电机驱动系统工作中所需要的输出电磁推力；副绕组为补偿绕组，提供与主绕组相反的推力波动，对主绕组的推力波动进行补偿，从而使得音圈电机主绕组与副绕组输出推力的合力保持恒定；该系统包括连接于音圈电机主绕组的第一H形全桥驱动电路，其包括串联连接的第一场效应管和第四场效应管的第一左桥臂，串联连接的第二场场效应管和第三场效应管的第一右桥臂；第一PWM控制单元，用于向第一左桥臂、第一右桥臂的场效应管提供控制信号；第一直流电压源，为所述第一左桥臂和第一右桥臂同时供电：连接于音圈电机副绕组的第二H形全桥驱动电路，其包括串联连接的第五场效应管和第八场效应管构成了第二左桥臂，串联连接的第六场场效应管和第七场效应管的第二右桥臂；第二PWM控制单元，用于向第二左桥臂、第二右桥臂的场效应管提供控制信号；第二直流电压源为所述第二左桥臂供电，和第三直流电压源为所述第二右桥臂同时供电：其中，第二直流电压源和第三直流电压源被配置为： R 2 = R 1 L 2 + K f 2 K f 1 M L 1 + K f 1 K f 2 M U dc 21 = ( 2 - 2 D ) K f 1 K f 2 · L 2 + M L 1 + K f 1 K f 2 · M U dc 1 U dc 22 = 2 D K f 1 K f 2 · L 2 + M L 1 + K f 1 K f 2 · M U dc 1 其中，Udc1为第一左桥臂、第一右桥臂，即第一直流电压源的电压值；Udc21为第二左桥臂，即第二直流控电压源的电压值；Udc22为第二右桥臂，即第三直流电压源的电压值；R1为主绕组电阻；R2为副绕组电阻；L1为主绕组电感；L2为副绕组电感；M为主绕组与副绕组间的互感；Kf1为主绕组推力系数；Kf2为副绕组推力系数；D为双电源驱动电路开关器件占空比。