单绕组磁悬浮开关磁阻电机的原理与解耦控制

针对瞬时悬浮力与瞬时转矩非线性、强耦合的特点,研究了一种新型单绕组磁悬浮开关磁阻电机的运行机理,提出瞬时悬浮力与平均转矩分相产生的双相导通解耦控制策略。构建单绕组磁悬浮开关磁阻电机相周期内悬浮力与转矩的全角度数学模型,基于悬浮力有效产生区间内平均转矩为零的特点,提出双相导通运行策略,并以提高悬浮力响应速度及电机动态运行性能为目标,给出了电流斩波幅值和关断角的优化控制方法。针对12/8极实验样机,开展相关的仿真与实验研究,结果表明了双相导通解耦控制策略的有效性与优越性,闭环系统具有良好的动静态性能。

单绕组磁悬浮开关磁阻电机控制策略

针对瞬时悬浮力与瞬时转矩非线性强耦合的特点,分析了单绕组磁悬浮开关磁阻电机的运行机理,以提高电机动态运行性能为目标,提出瞬时悬浮力与平均转矩分相产生的控制策略。构建单绕组磁悬浮开关磁阻电机悬浮力与平均转矩的数学模型,运用等效电流法,将实际控制电流等效为转矩电流和悬浮电流。引入超前角θm,考虑磁饱和因素,分析推导出θm计算流程,得到电机运行控制策略。有限元和simulink仿真的结果表明当电机转子发生偏心时,采用所述控制策略,转子可以在极短的时间内恢复到平衡位置,闭环系统具有良好的动静态性能。