无轴承永磁同步电机的控制器和控制方法

摘要

无轴承永磁同步电机的控制器和控制方法，控制方法包括直接转矩控制器通过转矩绕组磁链和转矩观测器计算出磁链和转矩，构造转速和转矩双闭环，转速和转矩的指令值和实时值的比较差值经双PI调制生成磁链相位角增量，然后由参考磁链生成模块和SVM调制得到电压源逆变器开关信号；悬浮力直接控制器通过悬浮力绕组磁链观测器计算出磁链，构造转子位移和悬浮力双闭环，转子位移比较差值经PID调制生成悬浮力指令值，然后与其实时值的比较差值经力/磁链转换模块和SVM调制后得到电压源逆变器开关信号；由直接转矩控制器和悬浮力直接控制器形成转矩和悬浮力直接控制器，对无轴承永磁同步电机进行控制，该控制方法简单且效果优良。

主权项

1、无轴承永磁同步电机的控制方法，包括下列步骤：步骤1. 对无轴承永磁同步电机构造转矩绕组磁链和转矩观测器(10)，获取直接转矩控制所需的无轴承永磁同步电机转矩绕组磁链和转矩信息；步骤2. 形成直接转矩控制器(20)，直接转矩控制器(20)生成无轴承永磁同步电机转矩绕组控制电压源逆变器VSI(15)开关信号，驱动逆变器对转矩绕组磁链和转矩进行直接控制；步骤3. 对无轴承永磁同步电机构造悬浮力绕组磁链观测器(30)，以获取悬浮力绕组磁链信息，由悬浮力估算模型(34)根据转矩绕组和悬浮力绕组磁链及相位在线估算出悬浮力；步骤4. 形成悬浮力直接控制器(40)，由悬浮力直接控制器(40)直接生成悬浮力绕组控制电压源逆变器VSI35开关信号，驱动逆变器对悬浮力绕组磁链和转子径向悬浮力进行直接控制；步骤5. 由直接转矩控制器(20)和悬浮力直接控制器(40)共同构成无轴承永磁同步电机转矩和悬浮力直接控制器(50)，对电机转矩和径向悬浮力分别进行直接控制，实现了转矩和径向悬浮力之间独立控制。