[发明专利]无轴承电机悬浮力单闭环唯一PID控制方法

权利要求书

1.一种永磁型无轴承电机悬浮力单闭环唯一PID控制方法，采用X轴电涡流传感器采集得到永磁型无轴承电机转子的横向实时位移信号x，采用Y轴电涡流传感器采集得到永磁型无轴承电机转子的纵向实时位移信号y，将所述横向实时位移信号x和给定的永磁型无轴承电机转子的横向参考位移信号x^*经过第一减运算环得到横向位移矢量差X，将所述纵向实时位移信号y和给定的永磁型无轴承电机转子的纵向参考位移信号y^*经过第二减运算环得到纵向位移矢量差Y，其特征在于：

将所述横向位移矢量差X和纵向位移矢量差Y经过偏移量计算得到转子偏心位移的幅值和转子偏心位移的相角将转子偏心位移的幅值S经过PID调节器得到径向悬浮力的给定幅值，将转子偏心位移的相角θ加上180°作为径向悬浮力的给定相角；将转矩控制系统输出转矩绕组合成气隙磁链的幅值|ψ_m1|和相角μ与径向悬浮力的给定幅值和相角依次经过悬浮力数学模型和极坐标变换得到静止坐标系下α相的实际悬浮绕组磁链和β相的实际悬浮绕组磁链其中F为x、y方向径向力的合力，ψ_m1为转矩控制系统输出转矩绕组合成气隙磁链，ψ_s2为悬浮绕组定子磁链，λ为悬浮绕组定子磁链ψ_s2与α轴的夹角，k_M为固定系数，所述转矩绕组合成气隙磁链是由αβ坐标系下的转矩绕组定子磁链，减去漏磁链得到的；采用悬浮绕组定子磁链幅值与相位计算模块检测永磁型无轴承电机的三相输入电流和电压即A相电流Ia、A相电压Ua，B相电流Ib、B相电压Ub，C相电流Ic、C相电压Uc，输出静止坐标系下α相的给定悬浮绕组磁链ψ_α和β相的给定悬浮绕组磁链ψ_β；将静止坐标系下α相的实际悬浮绕组磁链与α相的给定悬浮绕组磁链ψ_α经过第三减运算环得到α相悬浮绕组磁链矢量差，将β相的实际悬浮绕组磁链与β相的给定悬浮绕组磁链ψ_β经过第四减运算环得到β相悬浮绕组磁链矢量差；将α相悬浮绕组磁链矢量差和β相悬浮绕组磁链矢量差经过空间电压矢量模块SVM得到功率变换器的三相开关信号，将功率变换器的三相开关信号经过功率变换器VSI得到永磁型无轴承电机的三相驱动电流和电压即永磁型无轴承电机的三相输入电流和电压即A相电流Ia、A相电压Ua，B相电流Ib、B相电压Ub，C相电流Ic、C相电压Uc。