[发明专利]具有8/4槽极比的单绕组BL-BLDC控制方法

权利要求书

1.具有8/4槽极比的单绕组BL-BLDC控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、构建8/4槽极比单绕组BL-BLDC的拓扑结构，采用的是8槽内定子、4极永磁外转子结构，具体构建步骤如下：

步骤1.1、构建8/4槽极比单绕组BL-BLDC的内定子结构：在内定子铁芯上均匀布局8个定子齿和定子槽结构；在每个定子齿上绕制一个定子齿线圈；然后，将相间隔的四个定子齿线圈作为一组，每组的定子齿线圈按四相星型连接后，其首端连接一个四相逆变器，其未端共同连接在一起，组成两个四相对称星型线圈组；

步骤2、构建8/4槽极比单绕组BL-BLDC的永磁外转子结构：在外转子铁芯的内侧粘接四个按N、S交替极性顺序排布的瓦片形永磁磁钢；

步骤3、构建8/4槽极比单绕组BL-BLDC的四相对称星型线圈组控制方法，在8/4槽极比单绕组BL-BLDC运行过程中，实时测量四个永磁磁钢相对于两个四相对称星型线圈组的位置，并据此实时交替切换、分时控制两个“四相对称星型线圈组”的产生电磁转矩和磁悬浮力，从而实现8/4槽极比“单绕组BL-BLDC”的稳定磁悬浮运行控制，具体构建步骤如下：

步骤3.1、当4极永磁外转子N极与4极永磁外转子S极的分界线处于一个四相对称星型线圈组的四个齿线圈之上时，由位于分界线的四相对称星型线圈组连接的四相逆变器驱动对应的四相对称星型线圈组工作，而产生四极转矩磁场，并通过与四极永磁磁钢的相互作用而产生电磁转矩，从而控制4极永磁外转子的旋转运动；由另一个四相逆变器驱动未位于分界线的另一个四相对称星型线圈组工作而产生二极悬浮磁场，并通过与四极永磁磁钢的相互作用而产生作用于4极永磁外转子的径向磁悬浮力，用于控制4极永磁外转子的径向磁悬浮运动；

步骤3.2、对于当前用于产生电磁转矩的四相对称星型线圈组中的四个定子齿线圈，把空间位置相对的两个定子齿线圈归为一个小线圈组，另两个空间位置相对的定子齿线圈归为另一个小线圈组；每个小线圈组中两个定子齿线圈通入的电流取为相同方向，即同为正电流或同为负电流，给四个定子齿线圈中通入电流的绝对值取为等值；

步骤3.3、对于当前用于产生径向磁悬浮力的四相对称星型线圈组中的四个定子齿线圈，把空间位置相对的两个定子齿线圈归为一个小线圈组，用于产生沿该小线圈组轴线方向的径向磁悬浮力，通过该小线圈组中两个定子齿线圈的电流差值来控制径向磁悬浮力的大小和方向；对于另两个空间位置相对的定子齿线圈构成的另一个小线圈组，用于产生沿其小线圈组线方向的径向磁悬浮力，通过另一个小线圈组中两个定子齿线圈的电流差值来控制径向磁悬浮力的大小和方向，使该两个小线圈组所产生的径向磁悬浮力将在两个互相垂直的轴线方向上。

2.如权利要求1所述的具有8/4槽极比的单绕组BL-BLDC控制方法，其特征在于：定子齿或定子槽之间的距角宽度为45度，把8个定子齿或定子槽沿内定子铁芯的外表面均匀分布，定子槽采用梨形定子槽结构，其槽底部圆弧的原点设定在定子槽的槽截面中心线上，相邻两个梨形槽之间采用上下等宽的定子齿体。

3.如权利要求1所述的具有8/4槽极比的单绕组BL-BLDC控制方法，其特征在于：永磁磁钢的厚度按5~10倍的电机气隙长度确定，每个瓦片形永磁磁钢的极弧宽度选定在70度~80度机械角度范围之内。