[发明专利]一种无轴承开关磁阻电机及其控制方法

摘要

本发明提出了一种无轴承开关磁阻电机及其控制方法，所述电机转子极弧角与定子极弧角之差为15°，控制转矩绕组和悬浮绕组电流来产生悬浮力，控制转矩绕组电流以产生转矩，并且调节每相转矩绕组电流及其开通关断角实现转速闭环；通过检测转子径向位移经PID调节器输出转子悬浮所需的径向力，实现转子径向位移闭环控制。本发明悬浮绕组仅在最大电感平顶区域励磁导通，不产生转矩，因此转矩和悬浮力在控制上可实现解耦，并且通过优化设计转矩绕组、悬浮绕组的电流幅值使绕组铜耗最小；另外，悬浮绕组和转矩绕组在最大电感平顶区内的反电势为零，有利于无轴承开关磁阻电机的高速悬浮运行，可充分发挥开关磁阻电机的高速适应性。

主权项

一种无轴承开关磁阻电机，包括定子和转子，所述定子包含12个定子齿，所述转子包含8个转子齿，每个定子齿上分别绕有一个转矩绕组和一个悬浮绕组；其中每4个相隔90°的定子齿上的转矩绕组正向串联为一相，12个定子齿的转矩绕组构成3相转矩绕组串；每相两个悬浮绕组分别由α轴方向、β轴方向上相对定子齿上的绕组反向串联而成，12个定子齿的悬浮绕组构成3相6个悬浮绕组串；所述转矩绕组和悬浮绕组具体绕组方式为：每一定子齿的转矩绕组和悬浮绕组先后缠绕于定子齿上或转矩绕组和悬浮绕组一起缠绕在定子齿上；其特征在于，所述转子极弧角比定子极弧角大15°，形成一个15°宽的最大电感平顶区。