一种无轴承开关磁阻电机定子固有频率计算方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种，涉及电机控制技术领域，该方法包括：基于待计算的无轴承开关磁阻电机的物理特性，建立无轴承开关磁阻电机的机电类比等效图；所述机电类比等效图至少包含了对悬浮绕组

【技术实现步骤摘要】
一种无轴承开关磁阻电机定子固有频率计算方法及装置


[0001]本专利技术涉及电机控制
，具体涉及一种无轴承开关磁阻电机定子固有频率计算方法及装置
。

技术介绍

[0002]无轴承开关磁阻电机
(Bearingless Switched Reluctance Motor
，
SRM)
作为一种特殊的
(Switched Reluctance Motor
，
SRM)
，其振动和噪声问题限制了其实际应用，如果能准确地获取
BSRM
定子的固有频率，便能够有效降低
BSRM
的振动与噪声，并为之后的
BSRM
及其控制系统的优化设计以及提高力能指标等奠定基础
。
[0003]可见，在
BSRM
相关控制中，计算其定子固有频率具有重要作用
。
因此，如何更精准计算得到
BSRM
定子固有频率是目前业界亟待解决的重要课题
。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种无轴承开关磁阻电机定子固有频率计算方法及装置，以解决如何更精准计算得到
BSRM
定子固有频率的问题
。
[0005]根据第一方面，本专利技术实施例提供了一种无轴承开关磁阻电机定子固有频率计算方法，所述方法包括：
[0006]基于待计算的无轴承开关磁阻电机的物理特性，建立无轴承开关磁阻电机的机电类比等效图；所述机电类比等效图至少包含了对悬浮绕组
、
转矩绕组
、
定子铁心
、
机壳以及弹簧的等效类比；
[0007]获取无轴承开关磁阻电机悬浮绕组
、
转矩绕组以及定子铁心的刚度和质量，并基于所述刚度
、
所述质量以及所述机电类比等效图，获取无轴承开关磁阻电机对应角频率参数的定子铁心的振动位移；
[0008]基于所述振动位移，确定自由振动时无轴承开关磁阻电机对应振动位移的定子的固有频率
。
[0009]结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述机电类比等效图包括定子原型等效图
、
机械网络等效图和等效电路图
。
[0010]结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，所述获取无轴承开关磁阻电机悬浮绕组
、
转矩绕组以及定子铁心的刚度和质量，并基于所述刚度
、
所述质量以及所述机电类比等效图，获取无轴承开关磁阻电机对应角频率参数的定子铁心的振动位移，具体包括：
[0011]获取无轴承开关磁阻电机悬浮绕组
、
转矩绕组以及定子铁心的刚度和质量；
[0012]获取无轴承开关磁阻电机中对应角频率参数的悬浮绕组
、
转矩绕组
、
定子铁心
、
第一弹簧以及第二弹簧的阻抗，并基于所述刚度以及所述质量，获取无轴承开关磁阻电机中对应角频率参数的悬浮绕组
、
转矩绕组
、
定子铁心
、
第一弹簧以及第二弹簧的机械阻抗；所述第一弹簧为定子铁心与转矩绕组之间弹簧，所述第二弹簧为转矩绕组与悬浮绕组之间弹
簧；
[0013]基于所述机电类比等效图以及所述阻抗，获取等效电路图中各个支路的电流；
[0014]基于所述机电类比等效图以及所述机械阻抗，获取等效电路图中与定子铁心相对应的支路的振动速度；无轴承开关磁阻电机经过等效类比后的组件分别对应一条支路；
[0015]基于所述定子铁心的振动速度，获取无轴承开关磁阻电机对应角频率参数的定子铁心的振动位移
。
[0016]结合第一方面第二实施方式，在第一方面第三实施方式中，所述获取无轴承开关磁阻电机悬浮绕组
、
转矩绕组以及定子铁心的刚度和质量，具体包括：
[0017]基于材料弹性模量
、
轭厚
、
平均半径
、
定子铁心叠片长度以及振型阶数，获取无轴承开关磁阻电机悬浮绕组
、
转矩绕组以及定子铁心的刚度；
[0018]基于总质量以及振型阶数，获取无轴承开关磁阻电机悬浮绕组
、
转矩绕组以及定子铁心的质量
。
[0019]结合第一方面第二实施方式，在第一方面第四实施方式中，所述获取无轴承开关磁阻电机中对应角频率参数的悬浮绕组
、
转矩绕组
、
定子铁心
、
第一弹簧以及第二弹簧的阻抗，并基于所述刚度以及所述质量，获取无轴承开关磁阻电机中对应角频率参数的悬浮绕组
、
转矩绕组
、
定子铁心
、
第一弹簧以及第二弹簧的机械阻抗，具体包括：
[0020]基于角频率
、
电阻
、
电感以及阻尼系数，获取无轴承开关磁阻电机中对应角频率参数的悬浮绕组
、
转矩绕组
、
定子铁心
、
第一弹簧以及第二弹簧的阻抗；
[0021]基于所述刚度
、
所述质量
、
角频率以及阻尼系数，获取无轴承开关磁阻电机中对应角频率参数的悬浮绕组
、
转矩绕组
、
定子铁心
、
第一弹簧以及第二弹簧的机械阻抗
。
[0022]结合第一方面第二实施方式，在第一方面第五实施方式中，所述基于所述机电类比等效图以及所述机械阻抗，获取等效电路图中与定子铁心相对应的支路的振动速度，具体包括：
[0023]基于悬浮绕组
、
转矩绕组
、
定子铁心与转矩绕组之间弹簧
、
转矩绕组与悬浮绕组之间弹簧的机械阻抗所述机电类比等效图以及施加在定子铁心内表面的集中力，获取等效电路图中与定子铁心相对应的支路的振动速度
。
[0024]结合第一方面第二实施方式，在第一方面第六实施方式中，所述获取无轴承开关磁阻电机对应角频率参数的定子铁心的振动位移时，忽略阻尼
。
[0025]根据第二方面，本专利技术还提供一种无轴承开关磁阻电机定子固有频率计算装置，所述装置包括：
[0026]类比等效模块，用于基于待计算的无轴承开关磁阻电机的物理特性，建立无轴承开关磁阻电机的机电类比等效图；所述机电类比等效图至少包含了对悬浮绕组
、
转矩绕组
、
定子铁心
、
机壳以及弹簧的等效类比；
[0027]第一计算模块，用于获取无轴承开关磁阻电机悬浮绕组
、
转矩绕组以及定子铁心的刚度和质量，并基于所述刚度
、
所述质量以及所述机电类比等效图，获取无轴承开关磁阻电机对应角频率参数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种无轴承开关磁阻电机定子固有频率计算方法，其特征在于，所述方法包括：基于待计算的无轴承开关磁阻电机的物理特性，建立无轴承开关磁阻电机的机电类比等效图；所述机电类比等效图至少包含了对悬浮绕组
、
转矩绕组
、
定子铁心
、
机壳以及弹簧的等效类比；获取无轴承开关磁阻电机悬浮绕组
、
转矩绕组以及定子铁心的刚度和质量，并基于所述刚度
、
所述质量以及所述机电类比等效图，获取无轴承开关磁阻电机对应角频率参数的定子铁心的振动位移；基于所述振动位移，确定自由振动时无轴承开关磁阻电机对应振动位移的定子的固有频率
。2.
根据权利要求1所述的无轴承开关磁阻电机定子固有频率计算方法，其特征在于，所述机电类比等效图包括定子原型等效图
、
机械网络等效图和等效电路图
。3.
根据权利要求2所述的无轴承开关磁阻电机定子固有频率计算方法，其特征在于，所述获取无轴承开关磁阻电机悬浮绕组
、
转矩绕组以及定子铁心的刚度和质量，并基于所述刚度
、
所述质量以及所述机电类比等效图，获取无轴承开关磁阻电机对应角频率参数的定子铁心的振动位移，具体包括：获取无轴承开关磁阻电机悬浮绕组
、
转矩绕组以及定子铁心的刚度和质量；获取无轴承开关磁阻电机中对应角频率参数的悬浮绕组
、
转矩绕组
、
定子铁心
、
第一弹簧以及第二弹簧的阻抗，并基于所述刚度以及所述质量，获取无轴承开关磁阻电机中对应角频率参数的悬浮绕组
、
转矩绕组
、
定子铁心
、
第一弹簧以及第二弹簧的机械阻抗；所述第一弹簧为定子铁心与转矩绕组之间弹簧，所述第二弹簧为转矩绕组与悬浮绕组之间弹簧；基于所述机电类比等效图以及所述阻抗，获取等效电路图中各个支路的电流；基于所述机电类比等效图以及所述机械阻抗，获取等效电路图中与定子铁心相对应的支路的振动速度；无轴承开关磁阻电机经过等效类比后的组件分别对应一条支路；基于所述定子铁心的振动速度，获取无轴承开关磁阻电机对应角频率参数的定子铁心的振动位移
。4.
根据权利要求3所述的无轴承开关磁阻电机定子固有频率计算方法，其特征在于，所述获取无轴承开关磁阻电机悬浮绕组
、
转矩绕组以及定子铁心的刚度和质量，具体包括：基于材料弹性模量
、
轭厚
、
平均半径
、
定子铁心叠片长度以及振型阶数，获取无轴承开关磁阻电机悬浮绕组
、
转矩绕组以及定子铁心的刚度；基于总质量以及振型阶数，获取无轴承开关磁阻电机悬浮绕组
、
转矩绕组以及定子铁心的质量
。5.
根据权利要求3所述的无轴承开关磁阻电机定子固有频率计算方法，其特征在于，所述获取无轴承开关磁阻电机中对应角频率参数的悬浮绕组

【专利技术属性】
技术研发人员：谭超，付杰，包超峰，薛召，
申请(专利权)人：浙江交通职业技术学院，
类型：发明
国别省市：