[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

说明书

本发明涉及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。首先为了降低悬浮电流瞬时峰值，提出一种六相单绕组无轴承磁通切换电机；然后，基于所提出的电机，提出其转子悬浮运行驱动方法，目的是降低现有单绕组无轴承磁通切换电机驱动系统的悬浮电流幅值。本发明极大降低了悬浮电流幅值，提升了电机驱动负载能力以及驱动系统的可靠运行能力。

技术领域

本发明涉及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。

背景技术

定子永磁型磁通切换电机永磁体位于定子上，热量便于散发，有效避免了永磁体因温升引起的退磁风险；且该种电机转子上只有凸极式铁心结构，便于高速运行。但传统的机械轴承支撑结构限制了其高速运行，同时也存在机械磨损带来的污染问题。为此，近些年有些学者针对该种电机提出了一些无轴承电机结构及其驱动控制方法。总体上可以把所提出的无轴承电机结构分为双绕组和单绕组两种结构。

其中，双绕组结构是在定子上同时嵌入功率绕组和悬浮绕组，功率绕组电流控制转子的切向旋转，悬浮绕组电流控制转子径向悬浮。双绕组结构主要的弊端在于两套绕组同时嵌入定子铁心中，若它们不共用定子槽，会存在两套绕组端部叠压或交叉现象，限制了实际嵌入定子铁心槽中的线圈匝数；若它们共用定子槽，则会进一步降低实际线圈匝数。由于线圈匝数的降低，直接降低了实际电机功率及转子径向悬浮力。

为此，学者们提出了单绕组型无轴承磁通切换电机。例如本申请者提出的发明专利[CN201410499575.2]，利用6相单绕组结构，各相绕组中同时流过转矩电流和悬浮电流，同时实现转子切向旋转控制和径向悬浮控制。由于该种结构不存在双绕组方案中的两套绕组竞争定子铁心空间问题，简化了电机结构和控制驱动器结构；另外，由于转矩电流和悬浮电流在相同的绕组中流动，这样在维持转子径向悬浮的前提条件下，可以实现电机更大的负载能力。但发明专利[CN201410499575.2]存在局部转子位置处悬浮电流分量幅值太大缺陷。

为此，本发明提出一种新型降低悬浮电流分量的单绕组定子永磁型无轴承磁通切换电机驱动系统，包括新型结构的单绕组定子永磁型无轴承磁通切换电机以及对应的电机驱动方法。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足，而提供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。首先为了降低悬浮电流瞬时峰值，提出一种六相单绕组无轴承磁通切换电机；然后，基于所提出的电机，提出其转子悬浮运行驱动方法。目的是降低现有单绕组无轴承磁通切换电机驱动系统的悬浮电流幅值。