[发明专利]电磁式无轴承双凸极电机及其控制方法

权利要求书

1.电磁式无轴承双凸极电机，其特征在于，包括：定子铁心、转子铁心、电枢绕组、励磁绕组、悬浮绕组，转子铁心包括数个转子齿极，定子铁心包括由若干定子齿极构成的数个定子极，相邻定子极之间的间隙形成定子槽，定子齿极上绕有的电枢线圈按其匝链磁通变化规律相同的原则相连后形成电枢绕组，定子槽中嵌有绕在定子极上的励磁线圈以及悬浮线圈，绕在各定子极上的励磁线圈依次连接后形成励磁绕组，空间径向相对位置上的悬浮线圈连接后分别形成产生正交悬浮磁场的α轴方向悬浮绕组、β轴方向悬浮绕组。

2.根据权利要求1所述的电磁式无轴承双凸极电机，其特征在于，所述转子由齿槽式铁心叠片构成。

3.根据权利要求1所述的电磁式无轴承双凸极电机，其特征在于，所述电磁式无轴承双凸极电机为12n/8n的三相结构或16n/12n的四相结构，n为正整数。

4.根据权利要求1所述的电磁式无轴承双凸极电机，其特征在于，定子铁心位于转子铁心外部或者转子铁心位于定子铁心外部。

5.权利要求1或2或3或4所述电磁式无轴承双凸极电机的控制方法，其特征在于，电枢绕组与外部整流电路连接，励磁绕组与外部励磁控制电路连接，悬浮绕组与悬浮控制电路连接，控制方法具体如下：

    检测转子实际位移、外部整流电路直流侧的实际电压；

    采用励磁调节环节对外部整流电路直流侧的实际电压与其参考值之差进行调制得到励磁电流参考值，调节外部励磁控制电路中开关器件的占空比以实现励磁电流跟踪其参考值；

    采用悬浮调节环节对转子实际位移与其参考值之差进行调制得到α轴方向悬浮电流参考值、β轴方向悬浮电流参考值，调节悬浮控制电路中开关器件的占空比以实现α轴方向悬浮电流跟踪其参考值、β轴方向悬浮电流跟踪其参考值。

6.根据权利要求5所述的电磁式无轴承双凸极电机的控制方法，其特征在于，所述励磁调节环节、悬浮调节环节为PID控制器。

7.根据权利要求5所述的电磁式无轴承双凸极电机的控制方法，其特征在于，所述外部整流电路为全桥不可控整流电路或零式不可控整流电路。

8.根据权利要求5所述的电磁式无轴承双凸极电机的控制方法，其特征在于，所述外部励磁控制电路为单管斩波电路或不对称半桥电路。

9.根据权利要求5所述的电磁式无轴承双凸极电机的控制方法，其特征在于，所述悬浮控制电路为全桥逆变电路。