感应型无轴承电机的优化气隙磁场定向控制

由于悬浮力与转矩之间以及水平、垂直悬浮力之间的耦合,动态过程中感应型无轴承电机转子的悬浮将变得不稳定。针对磁悬浮力是定、转子间气隙磁密有源不平衡结果的概念,该文建立了感应型无轴承电机气隙磁场定向控制模型,进行了起动及突加负载大动态过程稳定悬浮的运行仿真。然而负载运行中转子参数变化和铁磁非线性饱和的影响,定向用气隙磁通发生了幅值及相位的变化,破坏了两正交悬浮力间的解耦条件,影响了转子的稳定悬浮性能。对此,该文又提出了一种优化气隙磁场定向控制策略和系统,通过对气隙磁链幅值和相位的实时修正,实现了在气隙磁场定向基础上的动态解耦控制,有效地提高了考虑参数变化及计及饱和时感应型无轴承电机的实际悬浮运行能力,为实际系统的动态解耦控制提供了实施途径。

感应型无轴承电机磁悬浮力解析模型及其反馈控制

由于负载、干扰和径向位移检测误差,无轴承电机悬浮运行时定、转子中心并不重合,产生偏心,影响了其稳定悬浮控制性能。该文从运行原理出发,建立了计及定、转子定位偏心的感应型无轴承电机磁悬浮力的较精确解析模型,采用电机电磁场分析软件ANSOFT验证了它的精度。应用这个模型实现了悬浮力的实时观测,在传统气隙磁场定向矢量控制系统基础上添加了悬浮力的闭环控制,有效地提高了感应型无轴承电机稳定悬浮运行的动、静态性能。

感应型无轴承电机的模糊-PID控制

从运行原理出发,建立了感应型无轴承电机磁悬浮力的解析模型。设计了一个模糊控制器,进而构建了一个基于模糊控制的自适应PID控制器;利用模糊控制器的模糊推理能力来实现PID控制器参数在线调整,以达到优化控制的目的。仿真结果表明,这种控制器与常规PID控制器相比可以取得较好的控制效果,有效地提高了感应型无轴承电机稳定悬浮运行的动、静态性能。