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专利号: 2018110323110
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-05-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种无轴承永磁同步电机转矩脉动抑制控制器,其特征在于,包括转矩控制器(1)、悬浮力控制器(2)、电流传感器(16)、光电编码器(18)、电涡流位移传感器一(19)和电涡流位移传感器二(30);

所述转矩控制器(1)通过转矩脉动抑制控制器(31)生成逆变器开关信号,结合电压U所述悬浮力控制器(2)用于生成逆变器开关信号,生成无轴承永磁同步电机悬浮力绕组的电流,实现对无轴承永磁同步电机(17)悬浮力进行控制;

所述电流传感器(16)用于采集无轴承永磁同步电机(17)转矩绕组的电流与悬浮力绕组的电流,并将转矩绕组的电流经过反馈到转矩控制器(1)中形成电流闭环,将悬浮力绕组的电流反馈到悬浮力控制器(2)中形成电流闭环;

所述光电编码器(18)连接无轴承永磁同步电机(17),用于采集无轴承永磁同步电机(17)的实际转速n,并将实际转速n作为转矩控制器(1)的输入;

所述电涡流位移传感器一(19)和电涡流位移传感器二(30)连接无轴承永磁同步电机(17),用于采集无轴承永磁同步电机(17)转子x轴方向与y轴方向的实际径向位移值x、y,将实际径向位移值x、y作为悬浮力控制器(2)的输入;

所述转矩脉动抑制控制器(31)包括1个判断模块、2个限幅模块、1个电流计算模块和1个PID调节器,所述电流计算模块对定子合成电流指令值i所述悬浮力控制器(2)包括2个PI调节器、1个PARK变换模块、1个PARK逆变换模块、1个PID调节器、1个CLARK变换模块、1个空间脉宽调制模块SVPWM、1个电压源逆变器和1个力/电流变换模块;将无轴承永磁同步电机(17)转子x轴、y轴方向的实际径向位移值x、y分别与转子位移指令值x

2.根据权利要求1所述的一种无轴承永磁同步电机转矩脉动抑制控制器,其特征在于,所述转矩控制器(1)由3个PI调节器、1个PARK变换模块、1个PARK逆变换模块、1个CLARK变换模块、1个空间脉宽调制模块SVPWM、1个电压源逆变器和转矩脉动抑制控制器(31)组成;将实际转速n与转速指令值n

3.一种如权利要求1所述的无轴承永磁同步电机转矩脉动抑制器的构造方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,根据交轴电流最大值i

步骤2,根据初始比例值k

步骤3,根据比例值k、母线电压U

步骤4,将所构造的电流计算模块(4)、限幅模块一(6)、限幅模块二(7)、判断模块(8)与PID调节器共同组成无轴承永磁同步电机(17)的转矩脉动抑制控制器(31)。

4.根据权利要求3所述的一种无轴承永磁同步电机转矩脉动抑制器的构造方法,其特征在于,构造电流计算模块(4)方法为:令交轴电流指令值ii

5.根据权利要求3所述的一种无轴承永磁同步电机转矩脉动抑制器的构造方法,其特征在于,构造限幅模块一(6):由于初始比例值k构造限幅模块二(7):初始直轴电流指令值i

①初始直轴电流指令值i

②i

6.根据权利要求3所述的一种无轴承永磁同步电机转矩脉动抑制器的构造方法,其特征在于,构造判断模块(8)的方法为:步骤3.1,判断模块(8)接收到输入的母线电压U

步骤3.2,基于步骤3.1,计算

步骤3.3,基于步骤3.2得到的结果,增磁控制失效,需要通过调压控制进行调速,利用PID调节器一(5)和限幅模块一(6)得到比例值k来控制电压U步骤3.4,基于步骤3.3,调压控制完成后,需要更新预设比例值k步骤3.5,基于步骤3.2得到的结果,增磁控制有效,无需进行调压控制,则输入电压源逆变器(13)的电压U

7.根据权利要求3所述的一种无轴承永磁同步电机转矩脉动抑制器的构造方法,其特征在于,所述无轴承永磁同步电机转矩脉动抑制控制器(31)通过PID调节器一(5)调制后得到初始比例值k