无轴承同步磁阻电机转矩和悬浮力直接控制器及构造方法

摘要

本发明公开一种无轴承同步磁阻电机转矩和悬浮力直接控制器及构造方法，由两个PI控制器、转矩绕组磁链和转矩观测器、参考磁链生成模块和空间矢量脉宽调制模块组成带有转速和转矩双闭环的直接转矩控制器，由两个PID控制器、转矩绕组磁链和转矩观测器、悬浮力绕组磁链观测器、悬浮力估算模块、力/磁链转换模块和空间矢量脉宽调制模块组成的带有转子位移和悬浮力双闭环的悬浮力直接控制器，由直接转矩控制器和悬浮力直接控制器共同构成无轴承同步磁阻电机转矩和悬浮力直接控制器，对电机转矩和径向悬浮力进行独立控制，确保电机转子稳定悬浮和运行，获得优良的电机运行性能。

主权项

一种无轴承同步磁阻电机转矩和悬浮力直接控制器，由直接转矩控制器（20）和悬浮力直接控制器（40）组成，其特征是：所述直接转矩控制器（20）由转矩绕组磁链和转矩观测器（10）及依次串接的两个PI控制器（24、25）、参考磁链生成模块（21）、空间矢量脉宽调制模块（22）组成；空间矢量脉宽调制模块（22）经外部的电压源逆变器（15）接入无轴承同步磁阻电机，转矩绕组磁链和转矩观测器（10）的输入连接无轴承同步磁阻电机，输出分别连接一PI控制器（25）、参考磁链生成模块（21）和悬浮力直接控制器（40）中的悬浮力估算模型（34）；所述悬浮力直接控制器（40）由两个PID控制器（43、44）、悬浮力绕组磁链观测器（30）、悬浮力估算模块（34）、力/磁链转换模块（41）和空间矢量脉宽调制模块（42）组成，两PID控制器（43、44）并接后通过力/磁链转换模块（41）串接空间矢量脉宽调制模块（42），空间矢量脉宽调制模块（42）通过外部的电压源逆变器（35）连接无轴承同步磁阻电机，悬浮力估算模块（34）串接在力/磁链转换模块（41）和悬浮力绕组磁链观测器（30）之间，悬浮力绕组磁链观测器（30）直接连接外部的无轴承同步磁阻电机。