电磁斥力悬浮装置的悬浮力和转矩的协调控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了电磁斥力悬浮装置的悬浮力和转矩的协调控制方法，属于电磁机械及其控制技术领域，电磁斥力悬浮装置初级由励磁线圈和铁芯组成，次级为导体板，给出了悬浮斥力的稳态数学模型，基于dq轴变换采用矢量控制的策略给出了悬浮力和转矩的动态数学模型，同时给出了悬浮力和转矩的动态数学关系式。采用初级电流i

【技术实现步骤摘要】
电磁斥力悬浮装置的悬浮力和转矩的协调控制方法


[0001]本专利技术属于电磁机械及其控制
，具体涉及电磁斥力悬浮装置的悬浮力和转矩的协调控制方法。

技术介绍

[0002]磁悬浮系统具有无接触、无机械磨损的特性，可以根据运行状态进行主动控制，可以实现具有主动抑制能力的超高速转速、高能量密度、永无机械磨损、低维护成本等一些不可思议的设计。
[0003]多年来，磁悬浮技术收到了世界范围内的广泛关注，在磁悬浮轴承、磁悬浮列车及磁悬浮电机领域得到了广泛的应用。
[0004]磁悬浮技术是利用磁场作用产生电磁场力抵消物体重力从而使物体悬浮的技术，产生悬浮力的结构大概有：永磁、电磁和超导相互组合的多种形式，电磁结构简单维护方便，并能实现良好的主动控制，在某些应用场合具有很大的优势。
[0005]电磁结构除了类似于电磁铁的吸力形式，还有感应斥力形式，吸力形式一般线圈绕在铁芯上，次级若是导磁体，那么线圈通电后就会在初级和次级间产生很大的吸力，但其本身是正反馈系统，一旦气隙发生变形，如气隙越小力越大会加剧气隙的变形，因此有可能造成很严重本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电磁斥力悬浮装置的悬浮力和转矩的协调控制方法，其特征在于：包括如下步骤：1)推导悬浮力的稳态数学模型；2)基于dq轴变换采用矢量控制的策略得出悬浮力的动态数学模型；3)推导两半结构产生的正反向转矩的动态数学模型；4)推导悬浮力和转矩之间的数学关系；5)基于上述数学模型和数学关系进行双闭环控制，通过对dq轴电流的控制实现悬浮力和转矩的协调控制。2.根据权利要求1所述的电磁斥力悬浮装置的悬浮力和转矩的协调控制方法，其特征在于：所述的步骤1)中，悬浮力的计算过程如下：根据毕奥
‑
萨伐尔定律，两个通电线圈之间会产生电磁力，该电磁力通过电流元和磁场乘积的积分求得；采用次级涡流表示悬浮力，推得悬浮力为：其中：C
e
为电机的结构系数；I
r
为次级导体板的平均涡流；l为初级绕组的一周长度；δ为初级和次级导体板之间的距离。3.根据权利要求2所述的电磁斥力悬浮装置的悬浮力和转矩的协调控制方法，其特征在于：所述的步骤2)中，悬浮力的动态数学模型推导如下：采用转子磁场定向的控制策略，将ABC坐标系下的三相交流电变换到dq轴坐标系下，得到悬浮力的动态数学模型为：其中：C
e
为电机的结构系数；W1为初级线圈每相串联的匝数；l为初级绕组的一周长度；δ为初级和次级导体板之间的距离；n
p
为电机的极对数；L
m
为dq轴坐标系下定转子间的互感；L
r
为dq旋转坐标系下转子等效绕组的自感；ψ
r
为转子磁链；i
sd
为定子的d轴电流；i
sq
为定子的q轴电流。4.根据权利要求3所述的电磁斥力悬浮装置的悬浮力和转矩的协调控制方法，其特征在于：所述的步骤3)中，两半结构产生的正反向转矩的动态数学模型推导如下：在dq轴坐标...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘静，张强，张立军，刘永红，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：