[发明专利]磁悬浮高速电机的一体化控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种磁悬浮高速电机的一体化控制系统，用于控制采用磁悬浮轴承支撑的高速电机，该一体化控制系统包括控制电路板、功率放大器以及传感器，其特征在于：所述的控制电路板包括AC/DC电源转换模块、信号处理芯片以及A/D模数信号转换芯片；所述的功率放大器包括整流模块、直流母线排、磁悬浮轴承开关器件以及变频器开关器件；所述传感器包括用于检测磁悬浮轴承的转子位置信号的位移传感器、用于检测磁悬浮轴承线圈电流信号的第一电流传感器、用于检测高速电机绕组线圈电流信号的第二电流传感器；

整流模块将所接入的交流市电转换为直流电储存在直流母线排；

磁悬浮轴承开关器件、变频器开关器件并联在直流母线排上；

位移传感器、第一电流传感器、第二电流传感器均通过A/D模数信号转换芯片与信号处理芯片连接；

信号处理芯片依次通过第一接口电路、磁悬浮轴承开关器件与磁悬浮轴承线圈连接，同时信号处理芯片依次通过第二接口电路、变频器开关器件与高速电机绕组线圈连接；

信号处理芯片根据位移传感器所反馈的转子位置信号、第一电流传感器所反馈的磁悬浮轴承线圈电流信号，输出轴承控制信号，经第一接口电路转换后，通过磁悬浮轴承开关器件控制磁悬浮轴承的位置；同时数据处理装置根据第二电流传感器所反馈的高速电机绕组线圈电流信号，输出变频器控制信号，经第二接口电路转换后，通过变频器开关器件控制高速电机的旋转。

2.一种基于权利要求1所述磁悬浮高速电机的一体化控制系统的控制方法，其特征在于：所述信号处理芯片接收到一体化控制系统启动信号后，首先向磁悬浮轴承开关器件输出轴承控制信号，直到位移传感器、第一电流传感器反馈至信号处理芯片的信号表明磁悬浮轴承的转子处于稳定悬浮状态后，信号处理芯片才向变频器开关器件输出变频器控制信号，控制高速电机旋转；所述信号处理芯片接收到关闭一体化控制系统的信号后，信号处理芯片首先向变频器开关器件输出变频器控制信号，控制高速电机降速，直至信号处理芯片接收到第二电流传感器反馈的信号表明高速电机转速为零后，才通过磁悬浮轴承开关器件，关闭磁悬浮轴承。

3.根据权利要求2所述磁悬浮高速电机的一体化控制系统的控制方法，其特征在于：所述信号处理芯片根据位移传感器、第一电流传感器所反馈的信息，判断出磁悬浮轴承开关器件处于失稳状态，则向变频器开关器件输入变频器控制信号，切断变频器开关器件向高速电机的控制信号输出。