一种纯电磁磁轴承系统开关功率放大器技术方案

一种纯电磁磁轴承系统开关功率放大器，是一种用来对纯电磁磁轴承线圈中的电流进行主动控制的装置，其主要包括控制器、隔离驱动电路、四桥臂功率主电路、电流反馈检测电路、信号调理电路、信号滤波电路。该数字开关功率放大器由控制器计算电流采样值与电流期望值的误差之后进行基于空间矢量的PWM调制，再将调制完成的PWM信号经隔离驱动电路控制四桥臂功率主电路中功率开关管的导通与关断，从而达到控制磁轴承线圈电流的目的。本实用新型专利技术实现了一种适用于纯电磁磁轴承控制系统的数字开关功率放大器，减少了功率开关管的数量和输出纹波电流的幅值，降低了电磁轴承的损耗。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种开关功率放大器，是一种纯电磁磁轴承系统的开关功率放大器，用于对纯电磁磁轴承线圈的输出电流进行主动控制，广泛应用于磁悬浮电动机、磁悬浮飞轮、磁悬浮控制力矩陀螺等系统的磁轴承控制。
技术介绍
高速磁悬浮电动机由于采用磁悬浮轴承代替传统的机械轴承 ，具有转速高、无摩擦、无需润滑、能量密度高、尺寸小等优点具有广阔的应用前景。功率放大器作为高速磁悬浮电动机磁轴承控制系统的执行器，其能量消耗最大，减小功率放大器的能量损耗、提高集成度、增加可靠性是功率放大器设计的最主要目的之一。为了提高功率放大器的效率，高速磁悬浮电动机磁轴承控制系统普遍采用开关功率放大器。根据脉冲宽度调制信号产生电路的实现方式不同，磁轴承用开关功率放大器分为模拟器件实现和数字实现两种。现有的磁轴承控制系统功率放大器多采用图I所示的全桥拓扑结构，采用传统的两电平PWM脉宽调制方法输出电流纹波很大，在电磁轴承中产生较大的铁耗和铜耗。由于纯电磁磁轴承的电流单向流动，全桥拓扑结构中有一个半桥是多余的，增加了功率放大器的体积和成本。在中国专利“ZL200510012131. 2”公开的“一种用于永磁偏置电磁轴承的低纹波开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纯电磁磁轴承系统开关功率放大器，其特征在于包括：控制器（1）、隔离驱动电路（2）、四桥臂功率主电路（3）、电流反馈检测电路（4）、信号调理电路（5）、信号滤波电路（6），其中：控制器（1）：通过其内部AD转换接口对位移传感器的位移信号和按照规定极性接入的磁轴承三个线圈的电流反馈信号进行采样，利用采集到的位移信号和磁轴承转子参考位移信号做差，对磁轴承位置误差信号按照控制算法计算，生成电流期望信号值，并将电流期望信号值与电流反馈信号值进行做差，根据误差信号大小利用空间矢量算法进行PWM调制，输出四路PWM信号(PWM1～PWM4)，送至隔离驱动电路（2）；隔离驱动电路（2）：输入与控制器（1）...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔臣君，房建成，洪势，吴蓉，刘刚，韩邦成，郑世强，
申请(专利权)人：北京海斯德电机技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：