CN106849789A - 一种磁悬浮高速电机发电模式的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种磁悬浮高速电机发电模式的控制方法。磁悬浮高速电机控制系统主要包括交流电源、整流器、电容组、直流母线、电机逆变器、电机、DC/DC1、DC/DC2、磁轴承逆变器、监视控制器、电机控制器以及磁轴承控制器。当突发停电时，电机控制器控制电机逆变器，使得电机转换为发电模式，电机的动能转化为电能以维持DCLink Bus，从而DC/DC1与DC/DC2可以持续工作，从而弱电控制器以及磁轴承逆变器可持续工作，从而在突发停电时，磁悬浮轴承能够一直工作到电机转子停止转动后，转子再停止悬浮,保证突发停电时转子也不会高转速跌落撞坏保护轴承。
Description
技术领域
本发明涉及电子工程，嵌入式软件工程领域，尤其涉及磁悬浮高速电机控制系统在突发停电时电机转为发电模式的控制方法。
背景技术
众所周知，利用磁轴承的难点就是要解决AC失电时的磁轴承取电问题。当然可以利用辅助电源，比如超级电池组等。但是辅助电源非常昂贵，并且当AC失电时，需要额外的切换控制来使能辅助电源，更糟糕的是，电池的寿命有限，每两年就得更换一次，这给系统增加了很多成本。所以急需一种改进方法在AC失电时给磁悬浮轴承系统供电，并且供电能量能够一直持续到高速电机转子停止转动，并且此方法要比较便宜有效。
发明内容
本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种磁悬浮高速电机控制系统在突发停电时电机转为发电模式的控制方法。
本发明所采用的技术方案有：包括交流电源、整流器、电容组、直流母线、电机逆变器、电机、DC/DC1、DC/DC2、磁轴承逆变器、监视控制器、电机控制器以及磁轴承控制器；所述交流电源依次连接整流器和电容组，所述直流母线连接电机逆变器，所述电机逆变器与带有磁轴承的高速电机连接，所述DC/DC1分别连接所述监视控制器、所述电机控制器以及所述磁轴承控制器；直流母线来源与AC整流，整流后有电容组储能，所述直流母线给DC/DC1以及DC/DC2提供能量，所述DC/DC1给弱电控制器提供能量，DC/DC2给磁轴承逆变器提供能量。
进一步地，监视控制器一直监视AC Power；当监视控制器检测到AC Power失电时，监视控制器通知电机控制器，从而电机控制器控制电机逆变器使得电机转变为发电模式，以维持DC/DC1、DC/DC2继续工作。
进一步地，当电机转换为发电模式时，电机逆变器会短路电机线圈，使得电机线圈电压高于直流母线的电压，从而使得电机线圈产生的电流流向直流母线，从而弱电控制器以及磁轴承逆变器可持续工作，磁悬浮轴承能够一直工作到电机转子停止转动后。本发明具有如下有益效果：该方法完全利用磁悬浮高速电机控制系统本身，不用添加任何硬件成本，完全靠软件算法实现AC失电时的磁轴承取电问题，大大节约了系统成本，同时提高了系统可靠性及可维护性。
附图说明：
图1是一种磁悬浮高速电机发电模式电路连接图；
图2是一种磁悬浮高速电机发电模式单相电机逆变器电路连接图；
图3是一种磁悬浮高速电机发电模式的控制方法的流程图。
具体实施方式：
（以单相为例说明）如图2所示：
上电过程：电机逆变器的每个开关管都并联一个二极管，当检测到AC失电或者DCLinkBus 下降时，电机控制器控制电机逆变器使得电机转换为发电模式。一进入发电时，开关管全开，电机线圈中的电流经过二极管D1，D4或者D3，D2续流至DCLink Bus，此时DCLink Bus会瞬时抬升。紧接着DCLink Bus又会下降，这时闭合上管（Q1和Q3）或者下管（Q2和Q4），相当于将电机线圈短路，然后再把开关管断开，将短路电机线圈产生的电流经过二极管D1，D4或者D3，D2续流至DCLink Bus。
此种控制方式在DCLink Bus下降时，利用系统中本来就有的电机逆变器来实现发电。此种控制模式不需要知道电机线圈电压以及转子位置。流程图如图3所示：只有当电机线圈电压高于DCLink Bus时，电机线圈中的电流才单向经过二极管到DCLink Bus。当AC失电时，电机转变为发电模式，知道电机转子停止转动。
Claims (3)
1.一种磁悬浮高速电机发电模式的控制方法，其特征在于：包括交流电源、整流器、电容组、直流母线、电机逆变器、电机、DC/DC1、DC/DC2、磁轴承逆变器、监视控制器、电机控制器以及磁轴承控制器；所述交流电源依次连接整流器和电容组，所述直流母线连接电机逆变器，所述电机逆变器与带有磁轴承的高速电机连接，所述DC/DC1分别连接所述监视控制器、所述电机控制器以及所述磁轴承控制器；直流母线来源与AC整流，整流后有电容组储能，所述直流母线给DC/DC1以及DC/DC2提供能量，所述DC/DC1给弱电控制器提供能量，DC/DC2给磁轴承逆变器提供能量。
2.如权利要求1所述的一种磁悬浮高速电机发电模式的控制方法，其特征在于：监视控制器一直监视AC Power；当监视控制器检测到AC Power失电时，监视控制器通知电机控制器，从而电机控制器控制电机逆变器使得电机转变为发电模式，以维持DC/DC1、DC/DC2继续工作。
3.如权利要求1所述的一种磁悬浮高速电机发电模式的控制方法，其特征在于：当电机转换为发电模式时，电机逆变器会短路电机线圈，使得电机线圈电压高于直流母线的电压，从而使得电机线圈产生的电流流向直流母线，从而弱电控制器以及磁轴承逆变器可持续工作，磁悬浮轴承能够一直工作到电机转子停止转动后。
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