[发明专利]降低悬浮电流的单绕组定子永磁型磁通切换电机驱动方法

权利要求书

1.一种降低悬浮电流的单绕组定子永磁型磁通切换电机驱动方法，其特征在于：提供一六相单绕组无轴承磁通切换电机，所述六相单绕组无轴承磁通切换电机采用A～F六相单绕组结构，其定子由12个U型铁芯冲片构成，相邻的两个U型铁芯冲片之间夹着一个沿切向充磁的永磁体，且其存在空间对称的三对绕组：A相和D相绕组空间对称、B相和E相绕组空间对称、C相和F相绕组对称，并且C相和F相的四个线圈重新串联，使得C2、F2串联构成C相，C1、F1串联构成F相，以使得三对绕组流过幅值、极性相同的悬浮电流后，在空间产生互差120度的完全对称的悬浮力；该方法利用T6变换矩阵把六相绕组电流i_A～i_F变换至αβ坐标系中得i_αi_β；把αβ坐标系中电流i_αi_β变换至功率控制dq同步旋转坐标系中得i_di_q；把i_di_q送给偏置磁通辐角偏置磁通幅值φ_m计算环节，输出φ_m；根据x和y方向转子径向偏移量及其给定值x*、y*，计算对应的转子径向偏移控制误差Δx、Δy；把Δx、Δy分别送给x和y方向径向位移控制器，输出x和y方向悬浮力给定值根据及φ_m计算出d1q1坐标系悬浮电流给定利用角度把旋转变换到x和y坐标系得而后，利用T6逆矩阵，把变换至六相自然坐标系中得六相绕组电流给定值再借助于电流控制器实现实际六相电流i_A～i_F跟随给定值，从而实现转子切向旋转同时转子径向悬浮。

2.根据权利要求1所述的降低悬浮电流的单绕组定子永磁型磁通切换电机驱动方法，其特征在于：该方法具体实现步骤如下：

步骤S1、利用T6变换矩阵把六相绕组电流i_A～i_F变换至αβ坐标系中得i_αi_β，其采用的计算公式如下：

步骤S2、把αβ坐标系中电流i_αi_β变换至功率控制dq同步旋转坐标系中得i_di_q，其采用的计算公式如下：

其中，θ_r为转子切向位置角；

步骤S3、把i_di_q送给偏置磁通辐角偏置磁通幅值φ_m计算环节，输出φ_m，其采用的计算公式如下：

其中，L_d、L_q分别为电机直、交轴电感；φ_pm为永磁体耦合到相绕组中的磁通；N_c为线圈匝数；

步骤S4、根据x、y轴悬浮力给定值及φ_m计算出d1q1坐标系悬浮电流给定其采用的计算公式如下：

其中，k_n为悬浮力系数，其为负值；μ₀为空气磁导率；

步骤S5、利用角度把旋转变换到x和y坐标系得其采用的计算公式如下：

步骤S6、把变换至六相自然坐标系中得六相绕组电流给定值其采用的计算公式如下：

步骤S7、把六相绕组电流给定值和实际六相电流i_A～i_F送给各自的电流控制器，实现实际六相电流跟踪各自的给定值。