多相单套绕组无轴承电机传动系统

摘要

本发明公开的多相单套绕组无轴承电机传动系统，包括：多相交流电机、多相逆变器、逆变驱动单元、检测单元、转矩转速控制单元、悬浮控制单元和综合单元。多相交流电机具有一套相数n≥5的绕组，电机定子绕组由n个轴线依次相隔2π/n角度的绕组构成，每相绕组同时含有奇次和偶次空间谐波，多相交流电机的转矩和悬浮控制分别在不同的控制自由度中完成，通过一台多相逆变器给电机同时通入相邻相相位差不同的两组电流，以分别实现电机的转矩驱动和转子悬浮。本发明采用一套多相电机绕组，一套多相变频器，实现传动系统的无轴承运行，绕组结构简单，比传统的双绕组无轴承电机更容易嵌线，并且易于实现大功率传动，具有更高的可靠性。

主权项

1. 多相单套绕组无轴承电机传动系统，其特征是：包括多相交流电机(1)，具有一套相数n≥5的绕组，电机定子绕组由n个轴线依次相隔2π/n角度的绕组构成，每相绕组同时含有奇次和偶次空间谐波；多相逆变器(2)，用于给多相交流电机(1)供电，多相逆变器(2)的相数与多相交流电机(1)的相数n相等，单端供电时，电机各相绕组的一端为星形连接，各相绕组的输入端与逆变器各相桥臂的输出端连接；双端供电时，电机各相绕组两端分别与逆变器各相桥臂的输出端连接；逆变驱动单元(3)，用于驱动多相逆变器(2)，逆变驱动单元(3)的输出端与多相逆变器(2)的输入端相连；检测单元(4)，其信号输入端分别与设置在多相交流电机(1)中的电压、电流、转速和位移传感器的信号输出端连接。用于输出多相交流电机的电压、电流、转速和转子位移信号；转矩转速控制单元(5)，其输入端与检测单元(4)的转速信号的输出端相连，将输入的转速信号与设定的转速值比较，输出控制多相交流电机(1)转矩和转速的电流参考信号；悬浮控制单元(6)，其输入端与检测单元(4)的转子位移信号的输出端相连，将输入的转子位移信号与设定的位移值比较，输出控制多相交流电机(1)转子悬浮的电流参考信号；综合单元(7)，用于将旋转坐标系下的参考电压或电流信号转换为相坐标系下的电压或电流信号，其输入端分别与转矩转速控制单元(5)的输出端、悬浮控制单元(6)的输出端以及检测单元(4)的电压、电流和转速信号输出端相连，综合单元(7)的输出端与逆变驱动单元的输入端连接。