【技术实现步骤摘要】
一种六相单绕组无轴承磁通切换电机转子悬浮旋转直接控制方法
本专利技术涉及无轴承磁通切换电机设计领域，特别是一种六相单绕组无轴承磁通切换电机转子悬浮旋转直接控制方法。
技术介绍
六相单绕组无轴承磁通切换电机利用空间对称绕组对气隙磁场进行相反方向调制，从而产生满足转子悬浮运行的悬浮力。为了实现转子悬浮状态旋转运行，六相绕组中需要同时流过控制转子切向旋转的转矩电流分量和控制转子径向悬浮的悬浮力分量，即利用一套绕组同时实现转子转矩和悬浮力控制。该方法有利于电机输出转矩能力的充分发挥，同时也使得转矩和悬浮力控制相互耦合。目前实现该种电机的转矩及悬浮力控制一般采用电流闭环控制，需要静止坐标系和旋转坐标系之间的坐标变换，控制算法计算量大，且逆变器输出电压通过电机电感转化为电流控制转矩，降低了转矩及悬浮力的动态响应，显著降低了转子悬浮运行的稳定性。能否利用逆变器输出电压矢量直接实现该种电机转矩和悬浮力的直接控制成为期待解决的科学难题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是针对六相单绕组无轴承磁通切换...
【技术保护点】
1.一种六相单绕组无轴承磁通切换电机转子悬浮旋转直接控制方法，提供一六相逆变器及一无轴承磁通切换电机，其特征在于：提供一六相单绕组无轴承磁通切换电机转子悬浮旋转直接控制系统，该系统包括磁链模型、转矩模型、T6坐标变换模块、位置角计算模块、扇区判断模块、磁链滞环比较器、转矩滞环比较器、旋转变换模块、悬浮力相位差计算模块、悬浮力系数计算模块、X方向径向位移PI控制器、Y方向径向位移PI控制器、悬浮力计算模块、悬浮力坐标变换模块和悬浮平面磁链误差计算模块；按照如下步骤实现：/n步骤S1：获取定子六相绕组电流i
【技术特征摘要】
1.一种六相单绕组无轴承磁通切换电机转子悬浮旋转直接控制方法，提供一六相逆变器及一无轴承磁通切换电机，其特征在于：提供一六相单绕组无轴承磁通切换电机转子悬浮旋转直接控制系统，该系统包括磁链模型、转矩模型、T6坐标变换模块、位置角计算模块、扇区判断模块、磁链滞环比较器、转矩滞环比较器、旋转变换模块、悬浮力相位差计算模块、悬浮力系数计算模块、X方向径向位移PI控制器、Y方向径向位移PI控制器、悬浮力计算模块、悬浮力坐标变换模块和悬浮平面磁链误差计算模块；按照如下步骤实现：
步骤S1：获取定子六相绕组电流iA～iF、转子位置角θr和转子X和Y方向径向位移x、y；
步骤S2：将定子六相绕组电流iA～iF送入T6坐标变换计算模块，得到转矩平面电流iαT、iβT、悬浮平面电流iαS、iβS以及零序平面电流i01、i02；
其中T6矩阵为：
步骤S3：将转矩平面电流iαT、iβT，转子位置角θr送入磁链模型计算,得到转矩平面磁链ψαT、ψβT和转矩平面磁链矢量幅值|ψsT|；
步骤S4：将转矩平面磁链矢量幅值给定值减去转矩平面磁链矢量幅值|ψsT|所得差值再送入磁链滞环比较器，输出转矩平面磁链控制开关量φ；其中φ＝1代表磁链增加，φ＝-1代表磁链减小：
步骤S5：将转矩平面磁链ψαT,ψβT送入位置角计算模块，输出转矩平面磁链矢量在空间所处的位置角
步骤S6：把位置角送入扇区判断模块，根据转矩平面磁链圆轨迹扇区图输出转矩平面磁链矢量ψST＝ψαT+jψβT在空间所处的扇区号θn，n＝1～6；
步骤S7：将转矩平面磁链ψαT、ψβT,转矩平面电流iαT、iβT送入转矩模型，输出电机电磁转矩Te：
Te＝Pn(ψαTiβT-ψβTiαT)
其中，Pn为电机极对数；
步骤S8：将获取的电磁转矩给定值Te*减去电机电磁转矩Te，得到的差值送入转矩滞环比较器，输出转矩控制开关量τ值；其中τ＝1代表电磁转矩增加，τ＝0代表电磁转矩在允许的转矩误差ΔTe内，τ＝-1代表电磁转矩减小：
其中，ΔTe为允许的电磁转矩控制误差带；
步骤S9：将悬浮平面电流iαS,iβS、悬浮力相位差悬浮力系数K、转子位置角θr送入悬浮力计算模块，输出XY坐标系下的悬浮力值Fx和Fy；
步骤S10：将XY坐标系下的悬浮力值Fx和Fy，送入悬浮力坐标变换计算模块，输出悬浮平面αsβs坐标系下的实际悬浮力Fα和Fβ：
步骤S11：将X方向径向位移给定值x*减去X方向径向位移x，Y方向径向位移给定值y*减去Y方向径向位移y；所得差值分别送入X方向径向位移PI控制器和Y方向径向位移PI控制器，输出悬浮平面αsβs坐标系下的期望悬...
【专利技术属性】
技术研发人员：周扬忠，黄政凯，陈艳慧，钟天云，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建;35
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。