申请/专利权人：河南科技大学

申请日：2024-02-27

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN118194520A

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F17/16

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.07.02#实质审查的生效;2024.06.14#公开

摘要：本发明提供组合绕组BL‑BLDC电机多自由度径向磁悬浮力精确建模方法。该建模方法具体为：对具有8槽4极的组合绕组BL‑BLDC电机结构，提出通过双“四相线圈组”交替通入转矩电流和悬浮电流，使之并行交替控制转矩和悬浮力的方法。然后，考虑转子偏心位移、定子齿冠弧宽等结构和电磁参数，构建出径向磁悬浮力的单自由度、多自由度径向磁悬浮力数学模型。最后，考虑定子开槽影响，通过引入卡特系数，进行径向磁悬浮力解析模型优化，最终获得8槽4极组合绕组BL‑BLDC电机的多自由度径向磁悬浮力控制数学模型，为组合绕组BL‑BLDC电机控制系统开发提供技术支持，尤其适用于要求响应速度快、功率密度高、磁悬浮控制刚度大的磁悬浮高速旋转驱动控制应用场合。

主权项：1.组合绕组BL-BLDC电机多自由度径向磁悬浮力精确建模方法，其特征在于，主要包括如下步骤：S1、构建组合绕组BL-BLDC电机的定转子结构组合绕组BL-BLDC电机具有8槽定子4极永磁转子，采用四极表贴式径向充磁永磁转子结构；在定子铁芯上均布8个定子齿，按逆时针顺序取定子齿及所缠绕的线圈编号为a1、c1、b1、d1、a2、c2、b2、d2，定子齿距角为45度；S2、构建组合绕组BL-BLDC电机的线圈组及其与逆变器的连接拓扑将四个相互间隔2个齿距的线圈连接为一个四相线圈组，从而构成“a1-a2-b1-b2”和“c1-c2-d1-d2”两个四相线圈组，令“a1-a2-b1-b2”四相线圈组为第一线圈组，“c1-c2-d1-d2”四相线圈组为第二线圈组，用逆变器向两个线圈组提供驱动控制电流；S3、确定组合绕组BL-BLDC电机中两个线圈组的控制规则两个线圈组中，当前处于永磁N或S极下的一个线圈组控制磁悬浮力，另一个线圈组控制转矩，两个线圈组并行、交替控制转矩和磁悬浮力；建立xoy、aob和cod三个坐标系，其中，x-o-y与a-o-b坐标平面重合，a-o-b是第一线圈组控制悬浮时的坐标平面，c-o-d是第二线圈组控制悬浮时的坐标平面，三个坐标系的原点都设定在定子中心位置，以定子齿a1由内至外径向中心线为xoy坐标系的x轴正半轴方向，坐标系cod是坐标系xoy绕x轴逆时针旋转45°后所得的坐标系；取永磁S极中心线与定子齿a1中心线重合时的位置为转子的零位置角、逆时针方向为转子正转向；S4、考虑定子齿齿面弧宽参数θt，构建第一线圈组控制悬浮时的单自由度磁悬浮力模型；S5、考虑定子铁芯上位于相邻两个定子齿间的齿槽的影响，对步骤S4构建的单自由度磁悬浮力模型进行优化；S6、根据组合绕组BL-BLDC电机的结构对称性和步骤S5优化后的单自由度磁悬浮力数学模型，构建组合绕组BL-BLDC电机的多自由度径向磁悬浮力控制模型。

全文数据：

权利要求：

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