一种应用于磁悬浮轴承的串联绕组控制装置及方法制造方法及图纸

技术编号:25548486 阅读:45 留言:0更新日期:2020-09-08 18:47
本发明专利技术公开了一种应用于磁悬浮轴承的串联绕组控制装置及方法,属于磁悬浮轴承控制领域,包括5个单向导通器件、5个可控开关、4个绕组和电源。改变各个可控开关在一个开关周期内的导通时间控制通过各绕组的电流,通过将4个绕组分为两组,控制绕组中共模电流与差模电流的方式,实现对磁悬浮轴承中控制两个自由度的4个绕组电流的控制。本发明专利技术4个绕组串联,对于单个八极径向磁轴承的4个绕组只需要5个桥臂进行控制,对普通的桥式电路中单个线圈需要两个桥臂控制的方式,有效提高了器件的利用率。同时本发明专利技术提供的控制器在对两个绕组之间的差模电流进行控制时,可实现较高的电压利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于磁悬浮轴承的串联绕组控制装置及方法
本专利技术属于磁悬浮轴承控制领域,更具体地,涉及一种应用于磁悬浮轴承的串联绕组控制装置及方法。
技术介绍
磁悬浮轴承是一种利用电磁力使转子悬浮的轴承装置,从而取代传统机械轴承,实现转子与定子的无接触运行。由于转子和定子之间没有机械接触,因而具有不需要润滑、无机械摩擦、无污染、稳定性好、工作寿命长等特点。在储能飞轮、航空设备等领域,转子需要进行高速、超高速转动或者对工作环境的要求比较高的应用场合,磁悬浮轴承的应用十分广泛。早在上世纪40年代,国外就已经有学者对磁悬浮轴承进行了深入研究,上世纪70年代,磁悬浮轴承进入了工业应用阶段。航空
的发展极大的促进了磁悬浮轴承的发展,并因此产生了很多具有跨时代意义的磁悬浮装置。国内相关领域的发展起步较晚,近年来许多高校与企业都十分关注磁悬浮轴承领域的最新研究进展,已有公司目前也开始出现相关的产品,磁悬浮轴承在未来的几十年仍有广阔的发展前景。对于有源磁悬浮轴承系统,主要包括转子、传感器、控制器和电磁执行器等部分,其控制系统的设计对整个装置的性能带来了巨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于磁悬浮轴承的串联绕组控制装置,其特征在于,包括:5个单向导通器件、5个可控开关、4个绕组和1个直流电压源;/n单向导通器件D

【技术特征摘要】
1.一种应用于磁悬浮轴承的串联绕组控制装置,其特征在于,包括:5个单向导通器件、5个可控开关、4个绕组和1个直流电压源;
单向导通器件D1的第一端与绕组A1和可控开关S1的第二端连接,其第二端与电源负极连接,用于为绕组A1提供续流回路;单向导通器件D2的第一端与电源正极连接,其第二端与绕组A1、绕组A2和可控开关S2的第一端连接,用于为绕组A1和绕组A2提供续流回路;单向导通器件D3的第一端与绕组A2、绕组A3和可控开关S3的第二端连接,其第二端与电源负极连接,用于为绕组A2和绕组A3提供续流回路;单向导通器件D4的第一端与电源正极连接,其第二端与绕组A3、绕组A4和可控开关S4的第一端连接,用于为绕组A3和绕组A4提供续流回路;单向导通器件D5的第一端与绕组A4和可控开关S5的第二端连接,其第二端与电源负极连接,用于为绕组A4提供续流回路;单向导通器件D1、单向导通器件D2、单向导通器件D3、单向导通器件D4、单向导通器件D5均由对应的第二端向第一端单向导通;
可控开关S1的第一端与电源正极连接;可控开关S2的第二端与电源负极连接;可控开关S3的第一端与电源正极连接;可控开关S4的第二端与电源负极连接;可控开关S5的第一端与电源正极连接;可控开关S1和可控开关S2通过改变其导通时间控制通过绕组A1的电流;可控开关S2和可控开关S3通过改变其导通时间控制通过绕组A2的电流;可控开关S3和可控开关S4通过改变其导通时间控制通过绕组A3的电流;可控开关S4和可控开关S5通过改变其导通时间控制通过绕组A4的电流;
所述4个绕组通过对应绕组电流,产生磁悬浮轴承所需的电磁力。


2.根据权利要求1所述的串联绕组控制装置,其特征在于,所述可控开关S1、所述可控开关S2、所述可控开关S3、所述可控开关S4和所述可控开关S5均为绝缘栅双极晶体管;
绝缘栅双极晶体管S1的集电极与所述电源正极连接,其发射极与所述绕组A1和所述单向导通器件D1的第一端连接;绝缘栅双极晶体管S2的集电极与所述绕组A1、所述绕组A2和所述单向导通器件D2的第二端连接,其发射极与电源负极连接;绝缘栅双极晶体管S3的集电极与所述电源正极连接,其发射极与所述绕组A2、所述绕组A3和所述单向导通器件D3的第一端连接;绝缘栅双极晶体管S4的集电极与所述绕组A3、所述绕组A4和所述单向导通器件D4的第二端连接,其发射极与所述电源负极连接;绝缘栅双极晶体管S5的集电极与所述电源正极连接,其发射极与所述绕组A4和所述单向导通器件D5的第一端连接;
所述绝缘栅双极晶体管S1、所述绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋栋杨佶昌胡载东孙宏博李安
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:湖北;42

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