控制磁悬浮和转矩生成的控制设备和方法技术

电气驱动包括电机(103)、连接到电机的定子相绕组的端子(107‑109)的第一转换器级(106)，以及连接到定子相绕组的中间点(114‑116)的第二转换器级(113)。控制设备(101)确定第一分量电流和第二分量电流，使得当相绕组的端子和中间点之间的部分承载第一分量电流和第二分量电流两者而相绕组的其他部分承载第一分量电流时，根据电机控制生成转矩，并且根据悬浮控制，将磁悬浮力导向电机的转子(105)。基于第一分量电流和第二分量电流来确定第一转换器级的基准电流，并且基于第二分量电流来确定第二转换器级的基准电流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制磁悬浮和转矩生成的控制设备和方法
本公开通常涉及电气驱动(electricaldrive)中的磁悬浮和转矩生成的控制。更具体地说，本公开涉及一种控制设备和控制电气驱动的方法。此外，本公开涉及用于控制电气驱动的计算机程序。
技术介绍
磁悬浮系统，诸如，主动磁轴承“AMB”在本领域中是公知的。磁悬浮系统通常用于支撑旋转或振荡物体。将磁悬浮用在旋转机中导致例如：当与具有机械轴承的传统旋转机相比时，减少摩擦、无油操作、较低的维护成本和/或较高的可靠性。与除了用于生成转矩的电机外还包括单独的AMB致动器的传统的AMB转子系统相比，将转矩生成和磁悬浮的功能结合到一个电机中导致更短的转子和更经济的控制和驱动电子设备。提供组合转矩生成和磁悬浮功能的电机通常被称为无轴承电机，尽管上述类型的电机通常具有用于在磁悬浮故障的情况下支撑转子的机械安全轴承。出版物Chiba、A.等、ANovelMiddle-Point-Current-Injection-TypeBearinglessPMSynchronousMotorforVibrationSuppression、电气和电子工程师协会“IEEE”，Tra本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制电气驱动的控制设备(101)，所述电气驱动包括：‑包括定子和转子的电机，‑连接到所述定子的相绕组的端子的第一转换器级，以及‑连接到所述定子的所述相绕组的中间点的第二转换器级，所述相绕组中的每一个包括所考虑的相绕组的在所述端子和所述中间点之间的第一部分，以及所述相绕组中的每一个除了所考虑的相绕组的所述第一部分之外包括第二部分，其特征在于，所述控制设备包括计算系统(102)，所述计算系统(102)被配置成：‑确定第一分量电流(i1Cu、i1Cv、i1Cw)和第二分量电流(i2Cu、i2Cv、i2Cw)，使得当所述相绕组的所述第一部分承载所述第一分量电流和所述第二分量电流两者并且所述相绕组的...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.26 FI 201555031.一种控制电气驱动的控制设备(101)，所述电气驱动包括：-包括定子和转子的电机，-连接到所述定子的相绕组的端子的第一转换器级，以及-连接到所述定子的所述相绕组的中间点的第二转换器级，所述相绕组中的每一个包括所考虑的相绕组的在所述端子和所述中间点之间的第一部分，以及所述相绕组中的每一个除了所考虑的相绕组的所述第一部分之外包括第二部分，其特征在于，所述控制设备包括计算系统(102)，所述计算系统(102)被配置成：-确定第一分量电流(i1Cu、i1Cv、i1Cw)和第二分量电流(i2Cu、i2Cv、i2Cw)，使得当所述相绕组的所述第一部分承载所述第一分量电流和所述第二分量电流两者并且所述相绕组的所述第二部分至少承载所述第一分量电流时，根据电机控制生成转矩，并且根据悬浮控制将磁悬浮力引导到所述转子，-基于所述第一分量电流和所述第二分量电流，确定所述第一转换器级的基准电流(iref1u、iref1v、iref1w)，以及-至少基于所述第二分量电流，确定所述第二转换器级的基准电流(iref2u、iref2v、iref2w)。2.根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述计算系统被配置成基于所述电机的计算模型，确定所述第一分量电流和所述第二分量电流，所述计算模型对所述电机进行建模，使得所述相绕组的磁链取决于永磁转子的旋转位置，并且假定电感很小以至于假定所述相绕组的所述磁链基本上与所述第一分量电流和所述第二分量电流无关。3.根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述计算系统被配置成基于所述电机的线性化的计算模型来确定要对所述第一分量电流进行的改变以及要对所述第二分量电流进行的改变，使得在每一线性化点处，这些改变的结果近似为零。4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制设备，其中，所述计算系统被配置成确定第三分量电流(i3Cu、i3Cv、i3Cw)使得当所述相绕组的第一部分承载所述第一分量电流和所述第二分量电流两者并且所述相绕组的第二部分承载所述第一分量电流和所述第三分量电流两者时，根据所述电机控制生成所述转矩，并且根据所述悬浮控制将所述磁悬浮力引导到所述转子，并且被配置成基于所述第二分量电流和所述第三分量电流，确定所述第二转换器级的基准电流。5.一种电气驱动，包括：-包括定子(104)和转子(105)的电机(103)，-连接到所述定子的相绕组(110-112)的端子(107-109)的第一转换器级(106)，-连接到所述定子的所述相绕组的中间点(114-116)的第二转换器级(113)，所述相绕组中的每一个包括所考虑的相绕组的在所述端子和所述中间点之间的第一部分(110a、111a、112a)，并且所述相绕组中的每一个除了所考虑的相绕组的所述第一部分之外包括第二部分(110b、111b、112b)，以及-根据权利要求1-4中的任一项所述的控制设备(101)，用于确定所述第一转换器级的基准电流(iref1u、iref1v、iref1w)和用于确定所述第二转换器级的基准电流(iref2u、iref2v、iref2w)。6.根据权利要求5所述的电气驱动，其中，所述电机是永磁电机，所述电机的所述转子包括永磁材料(117)。7.根据权利要求5或6所述的电气驱动，其中，所述电气驱动包括下述中的至少一个，以向所述电机控制和所述悬浮控制提供输入数据：用于测量电流的装置、用于测量磁通量的...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉法尔·亚斯琴布斯基，佩科·亚蒂宁，
申请(专利权)人：拉普兰塔理工大学，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI