CN110417334B - 一种磁悬浮轴承的动能回馈电压中断保护系统及方法 - Google Patents
一种磁悬浮轴承的动能回馈电压中断保护系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110417334B CN110417334B CN201910693270.8A CN201910693270A CN110417334B CN 110417334 B CN110417334 B CN 110417334B CN 201910693270 A CN201910693270 A CN 201910693270A CN 110417334 B CN110417334 B CN 110417334B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- motor
- controller
- rotor
- power supply
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000725 suspension Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 82
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 19
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005339 levitation Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/022—Synchronous motors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
- H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
- H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
- H02P29/028—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the motor continuing operation despite the fault condition, e.g. eliminating, compensating for or remedying the fault
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
- H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
- H02P29/032—Preventing damage to the motor, e.g. setting individual current limits for different drive conditions
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P2207/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the type of motor
- H02P2207/05—Synchronous machines, e.g. with permanent magnets or DC excitation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
本发明提供一种磁悬浮轴承的动能回馈电压中断保护系统及方法，涉及磁悬浮技术领域。该系统包括三相交流电源、变频器、变压器、整流装置、Boost升压装置、位移控制器、位移传感器、电源切换装置以及磁悬浮电机。所述系统在电源正常供电时直接由三相交流电经降压、整流处理后得到位移控制器所需直流电压值为位移控制器供电，从而使位移控制器发出驱动电流驱动转子悬浮，电源断电时电机由电动状态转换为发电状态，通过动能回馈的方式将电机的动能转化为位移控制器所需的电压；即磁悬浮电机发出的电经降压整流处理后，再经Boost升压过程对电机发出的电压进行适量的电压调节进而得到位移控制器所需电压值，再经电源切换后进而为位移控制器供电。
Description
技术领域
本发明属于磁悬浮技术领域，尤其涉及一种磁悬浮轴承的动能回馈电压中断保护系统及方法。
背景技术
磁悬浮轴承因为其无摩擦，损耗低，维修周期长等优点应用于医学、航空等各个领域。目前，磁悬浮电机由于其具有极高的转速也成为当今研究的热点。然而在工厂中，电压突然中断的现象不可忽略。若电压突然中断会导致控制器无法工作磁轴承失去驱动电流，转子会以很高的转速落在定子上，损坏定子甚至电机。
在磁悬浮电机中，一般磁轴承系统都需要配有一个备用的轴承系统，当机器不运行或磁轴承电路断路时，备用轴承将支承整个转子系统备用，安装在定子上。目前，备用轴承的结构设计还不完善，当磁轴承电路断路时，往往不能承受整个转子系统的坠落载荷。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种磁悬浮轴承的动能回馈电压中断保护系统及方法。电源正常供电时直接由三相交流电经降压、整流处理后得到位移控制器所需直流电压值为控制器供电，从而使控制器发出驱动电流驱动转子悬浮，电源断电时电机由电动状态转换为发电状态，通过动能回馈的方式将电机的动能转化为位移控制器所需的电压。即电机发出的电经降压整流处理后，再经Boost升压过程对电机发出的电压进行适量的电压调节进而得到位移控制器所需电压值，再经电源切换后进而为位移控制器供电。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一方面，本发明提供一种磁悬浮轴承的动能回馈电压中断保护系统，包括三相交流电源、磁悬浮电机、变频器、变压器、整流装置、Boost升压装置、电源切换装置、位移控制器、位移传感器；
所述三相交流电源为电网发出的220V交流电；
所述磁悬浮电机包括永磁同步电机和磁轴承，是五自由度电机；磁悬浮电机的转子上分别布置两个径向磁轴承和一个轴向磁轴承；
所述变频器输入端与三相交流电源相连，输出端与永磁同步电机相连；
所述变压器分为第一变压器和第二变压器，连接在三相交流电源和整流装置之间，用来将输入端的三相交流电压变为位移控制器所需电压等级；所述第一变压器与三相交流电源直接相连，将正常供电情况下的电压降为位移控制器所需电压等级；所述第二变压器与永磁同步电机直接相连，将电压中断时磁悬浮电机发出的电压转换为位移控制器所需电压等级；
所述整流装置分为第一整流装置和第二整流装置，采用三相全波整流桥电路；所述第一整流装置的输入端与第一变压器输出端相连，第一整流装置的输出端与电源切换装置的输入端相连，所述第二整流装置的输入端与第二变压器输出端相连，第二整流装置的输出端与Boost升压电路的输入端相连；
所述Boost升压装置包括Boost升压电路、第二电压采集装置以及电压控制器；所述Boost升压电路输入端与第二整流装置的输出端相连，输出端与电源切换装置的输入端相连，用来对第二整流装置输出的直流电压进行升压调节，调至位移控制器所需电压等级；所述第二电压采集装置连接在Boost升压电路输出端，用来对Boost升压电路输出的电压值进行检测；所述电压控制器连接在第一电压采集装置和Boost升压电路的IGBT之间；
所述电源切换装置包括第一IGBT、第二IGBT、第一电压采集装置和开关控制器，输入端连接第一整流装置和Boost升压电路，输出端与位移控制器输入端相连，用来在电压中断时对位移控制器用电路线进行切换；
所述位移控制器采用DSP和FPGA双核控制，DSP负责控制程序的运算，FPGA负责位置速度等信息的采集，连接在电源切换装置与磁轴承之间，通过接收转子的位置信号进行内部运算处理后再发出驱动电流给磁轴承；
所述位移传感器连接在磁轴承和位移控制器之间，用来检测转子的位置信号，由于磁悬浮电机是五自由度电机，则需测量转子在五个自由度的位置信号；
所述磁悬浮电机的转子上分别布置两个径向磁轴承和一个轴向磁轴承，其两个径向磁轴承控制转子的径向位置，轴向磁轴承控制转子的轴向位置；所述永磁同步电机是由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机，所述磁轴承通过位移控制器发出的驱动电流驱动所述电机的转子产生磁场，利用磁力作用将转子悬浮于空中，使转子与定子之间没有机械接触，并将转子的位置信号传递所述位移传感器。
另一方面，本发明还提供一种磁悬浮轴承的动能回馈电压中断保护方法，通过所述的一种磁悬浮轴承的动能回馈电压中断保护系统实现；
第二电压采集装置直接采集第一整流装置输出的直流电压信号，若采集到电压信号，则代表电网处于正常供电状态，此时通过开关控制器控制第一IGBT闭合，第二IGBT断开，电机为电动状态，将电机的电能转化为动能，整流装置输出的直流电压传递给位移控制器供电，位移传感器接收磁轴承传递的转子位置信号进而将信号传递给位移控制器，位移控制器发出磁轴承的驱动电流供转子的悬浮；
若第二电压采集装置采集不到电压信号，则代表电网电压处于中断状态，此时通过开关控制器控制第一IGBT断开，第二IGBT闭合，电机为发电状态，将电机的动能转化为电能，将Boost升压电路输出的直流电传给位移传感器供电，由于电机转速极高，发电时将发出很高等级的电压，故输出电压经过变压器进行降压处理后，输入到整流器中进行交直变换，再将输出的直流电输入至Boost升压电路，将电机放电过程中降低的电压调至位移控制器所需电压值，经电源切换装置将Boost升压电路输出的电压提供给位移控制器；在电压中断期间电机由于放电而减速进而导致输出电压降低，所述Boost升压电路用来对第二整流装置之后输出的直流电压进行升压调节，调至位移传感器所需电压等级；设第二整流装置后输出的直流电为E，电路输出端的电压为U0，电感处流过的电流为I，一个周期T时间内IGBT闭合时间为ton，IGBT断开时间为toff；当IGBT闭合时输入端电压给电感供电，电感吸收能量为EIton，当IGBT断开时，电感给负载和与负载并联的电容供电，电感释放的能量为(U0-E)Itoff，电感在一个周期内吸收和释放能量相同，故得
所述Boost升压电路加入了通过电压反馈进行电压调节的过程；由于电机放电时，转速逐渐降低，同时经过整流装置输出的电压也会随之减小，故采用了Boost升压电路对电压进行适当的放大，电压调节过程通过电压采集装置测量Boost升压电路输出的电压值进行电压反馈，再与位移控制器所需电压值做差后传给电压控制器，电压控制器将脉冲信号传递给Boost升压电路中的IGBT，进而实现对电压值的调节。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
1、本发明可以在电网电压中断的情况下使高速运转的电机转子处于悬浮状态，防止电机因电网断电而导致转子失去悬浮力而跌落在定子上损坏电机；电网断电时，电机转为发电状态，通过动能回馈过程将电机发出的三相交流电转换为位移控制器所需的直流电压，进而实现位移控制器正常发出驱动电流驱动转子的悬浮；该发明消除了因电网电压中断导致事故的问题，提高了磁悬浮电机的可靠性。
2、本发明在电网电压中断时可以通过电源切换装置实现位移控制器供电来源的自动切换，电压采集装置采集不到电网端输出的电压信号立即切换至动能回馈端，直接通过电机发出的电为位移控制器供电，解决了在电网电压中断时为供电不及时的问题，提高了磁悬浮电机在电压中断情况下的实时性。
3、本发明与磁悬浮电机系统呈一体状态，只需在磁悬浮电机的基础上增添保护系统需要的硬件结构即可以实现，不需要新增后备电源，也节省了磁悬浮电机的使用成本。
附图说明
图1为一种磁悬浮轴承的动能回馈电压中断保护系统示意图；
图中，1-三相交流电源，2-变频器，3-磁悬浮电机，4-第一变压器，5-第一整流装置，6-电源切换装置，7-第二变压器，8-第二整流装置，9-Boost升压装置，10-位移控制器，11-位移传感器，12-永磁同步电机，13-磁轴承；
图2为电源切换装置示意图；
图中，14-第一电压采集装置，15-开关控制器，16-第一IGBT，17-第二IGBT；
图3为磁悬浮轴承动能回馈过程示意图；
图中，18-第二电压采集装置，19-电压控制器，20-Boost升压电路。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施方式加以详细的说明。需要说明，本发明中涉及“第一”、“第二”等描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包含至少一个该特征。
一方面，本发明提供一种磁悬浮轴承的动能回馈电压中断保护系统，如图1所示，包括三相交流电源1、磁悬浮电机3、变频器2、第一变压器4、第二变压器7、第一整流装置5、第二整流装置8、Boost升压装置9、电源切换装置6、位移控制器10、位移传感器11；
所述三相交流电源1为电网发出的220V交流电；
所述磁悬浮电机3包括永磁同步电机12和磁轴承13，是五自由度电机；磁悬浮电机3的转子上分别布置两个径向磁轴承和一个轴向磁轴承；
所述变频器2输入端与三相交流电源1相连，输出端与永磁同步电机12相连，用来在磁悬浮电机3运行时对电机进行调速；
所述变压器分为第一变压器4和第二变压器7，连接在三相交流电源1和整流装置之间，用来将输入端的三相交流电压变为位移控制器10所需电压等级；所述第一变压器4与三相交流电源1直接相连，将正常供电情况下的电压降为位移控制器10所需电压等级；所述第二变压器7与永磁同步电机12直接相连，将电压中断时磁悬浮电机3发出的电压转换为位移控制器10所需电压等级；
所述整流装置分为第一整流装置5和第二整流装置8，采用三相全波整流桥电路，用来将输入端的三相交流电压转换为直流电压；所述第一整流装置5的输入端与第一变压器4输出端相连，第一整流装置5的输出端与电源切换装置6的输入端相连，所述第二整流装置8的输入端与第二变压器7输出端相连，第二整流装置8的输出端与Boost升压电路9的输入端相连；
所述Boost升压装置9包括Boost升压电路20、第二电压采集装置18以及电压控制器19；所述Boost升压电路20输入端与第二整流装置8的输出端相连，输出端与电源切换装置6的输入端相连，用来对第二整流装置8输出的直流电压进行升压调节，调至位移控制器10所需电压等级；所述第二电压采集装置18连接在Boost升压电20路输出端，用来对Boost升压电路20输出的电压值进行检测；所述电压控制器19连接在第一电压采集装置和Boost升压电路20的IGBT之间；
所述电源切换装置6如图2所示，包括第一IGBT16、第二IGBT17、第一电压采集装置14和开关控制器15，输入端连接第一整流装置5和Boost升压电路9，输出端与位移控制器10输入端相连，用来在电压中断时对位移控制器10用电路线进行切换；
所述位移控制器10采用DSP和FPGA双核控制，DSP负责控制程序的运算，FPGA负责位置速度等信息的采集，连接在电源切换装置6与磁轴承13之间，通过接收转子的位置信号进行内部运算处理后再发出驱动电流给磁轴承13；
所述位移传感器11用来检测转子的位置信号，连接在磁轴承13和位移控制器10之间，由于磁悬浮电机3是五自由度电机，则需测量转子在五个自由度的位置信号；
所述磁悬浮电机3的转子上分别布置两个径向磁轴承和一个轴向磁轴承，其两个径向磁轴承控制转子的径向位置，轴向磁轴承控制转子的轴向位置；所述永磁同步电机12是由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机，所述磁轴承13通过位移控制器10发出的驱动电流驱动所述电机的转子产生磁场，利用磁力作用将转子悬浮于空中，使转子与定子之间没有机械接触，并将转子的位置信号传递所述位移传感器11；
本实施例中电压控制器、开关控制器均采用28335型号的DSP、位移控制器则采用28335型号的DSP与AX309型号的FPGA结合控制；两个电压采集装置均采用ACM7606型号的16位ADC制成；
另一方面，本发明还提供一种磁悬浮轴承的动能回馈电压中断保护方法，通过所述的一种磁悬浮轴承的动能回馈电压中断保护系统实现；
所述磁悬浮电机3根据定子运动方式的不同，转子能量发生变化，磁悬浮电机3当做电动机或发电机使用；当定子侧通入三相对称电流，三相定子电流在空间中产生旋转磁场，转子旋转磁场中受到电磁力作用运动，此时电能转化为动能，磁悬浮电机3作电动机用；永磁体作为转子产生旋转磁场，三相定子绕组在旋转磁场作用下通过电枢反应，感应三相对称电流，此时转子动能转化为电能，磁悬浮电机3作发电机用。
第二电压采集装置18直接采第一整流装置5输出的直流电压信号，若采集到电压信号，则代表电网处于正常供电状态，此时通过开关控制器15控制第一IGBT16闭合，第二IGBT17断开，磁悬浮电机3为电动状态，将磁悬浮电机3的电能转化为动能，整流装置输出的直流电压传递给位移传感器11供电，位移传感器11接收磁轴承13传递的转子位置信号进而将信号传递给位移控制器10，位移控制器10发出磁轴承13的驱动电流供转子的悬浮；
若第二电压采集装置18采集不到电压信号，则代表电网电压处于中断状态，此时通过开关控制器15控制第一IGBT16断开，第二IGBT17闭合，磁悬浮电机3为发电状态，将磁悬浮电机3的动能转化为电能，由于磁悬浮电机3转速极高，发电时将发出很高等级的电压，故输出电压经过变压器进行降压处理后，输入到整流装置中进行交直变换，再将输出的直流电输入至Boost升压电路20，将磁悬浮电机3放电过程中降低的电压调至位移控制器10所需电压值，经电源切换装置6将Boost升压电路20输出的电压提供给位移控制器10；在电压中断期间磁悬浮电机3由于放电而减速进而导致输出电压降低，所述Boost升压电路20用来对第二整流装置8之后输出的直流电压进行升压调节，调至位移传感器11所需电压等级；设第二整流装置8后输出的直流电为E，电路输出端的电压为U0，电感处流过的电流为I，一个周期T时间内IGBT闭合时间为ton，IGBT断开时间为toff；当IGBT闭合时输入端电压给电感供电，电感吸收能量为EIton，当IGBT断开时，电感给负载和与负载并联的电容供电，电感释放的能量为(U0-E)Itoff，电感在一个周期内吸收和释放能量相同，故得
磁悬浮轴承的动能回馈过程如图3所示，其中对Boost升压电路20加入了通过电压反馈进行电压调节的过程；由于磁悬浮电机3放电时，转速逐渐降低，同时经过整流装置输出的电压也会随之减小，故采用了Boost升压电路20对电压进行适当的放大，电压调节过程通过第二电压采集装置18测量Boost升压电路20输出的电压值进行电压反馈，再与位移控制器10所需电压值做差后传给电压控制器19，电压控制器19将脉冲信号传递给Boost升压电路20中的IGBT，进而实现对电压值的调节。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。
Claims (1)
1.一种磁悬浮轴承的动能回馈电压中断保护方法，其特征在于，系统包括三相交流电源、磁悬浮电机、变频器、变压器、整流装置、Boost升压装置、电源切换装置、位移控制器、位移传感器；
所述三相交流电源为电网发出的220V交流电；
所述磁悬浮电机包括永磁同步电机和磁轴承，是五自由度电机；磁悬浮电机的转子上分别布置两个径向磁轴承和一个轴向磁轴承；
所述变频器输入端与三相交流电源相连，输出端与永磁同步电机相连；
所述变压器分为第一变压器和第二变压器，连接在三相交流电源和整流装置之间，用来将输入端的三相交流电压变为位移控制器所需电压等级；所述第一变压器与三相交流电源直接相连，将正常供电情况下的电压降为位移控制器所需电压等级；所述第二变压器与永磁同步电机直接相连，将电压中断时磁悬浮电机发出的电压转换为位移控制器所需电压等级；
所述整流装置分为第一整流装置和第二整流装置，采用三相全波整流桥电路；所述第一整流装置的输入端与第一变压器输出端相连，第一整流装置的输出端与电源切换装置的输入端相连，所述第二整流装置的输入端与第二变压器输出端相连，第二整流装置的输出端与Boost升压电路的输入端相连；
所述Boost升压装置包括Boost升压电路、第二电压采集装置以及电压控制器；所述Boost升压电路输入端与第二整流装置的输出端相连，输出端与电源切换装置的输入端相连，用来对第二整流装置输出的直流电压进行升压调节，调至位移控制器所需电压等级；所述第二电压采集装置连接在Boost升压电路输出端，用来对Boost升压电路输出的电压值进行检测；所述电压控制器连接在第一电压采集装置和Boost升压电路的IGBT之间；
所述电源切换装置包括第一IGBT、第二IGBT、第一电压采集装置和开关控制器，输入端连接第一整流装置和Boost升压电路，输出端与位移控制器输入端相连，用来在电压中断时对位移控制器用电路线进行切换；
所述位移控制器采用DSP和FPGA双核控制，DSP负责控制程序的运算，FPGA负责位置速度信息的采集，连接在电源切换装置与磁轴承之间，通过接收转子的位置信号进行内部运算处理后再发出驱动电流给磁轴承；
所述位移传感器连接在磁轴承和位移控制器之间，用来检测转子的位置信号，由于磁悬浮电机是五自由度电机，则需测量转子在五个自由度的位置信号；
所述磁悬浮电机的转子上分别布置两个径向磁轴承和一个轴向磁轴承，其两个径向磁轴承控制转子的径向位置，轴向磁轴承控制转子的轴向位置；所述永磁同步电机是由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机，所述磁轴承通过位移控制器发出的驱动电流驱动所述电机的转子产生磁场，利用磁力作用将转子悬浮于空中，使转子与定子之间没有机械接触，并将转子的位置信号传递给所述位移传感器；
前述磁悬浮轴承动能回馈电压中断保护方法，具体方法为：
第二电压采集装置直接采集第一整流装置输出的直流电压信号，若采集到电压信号，则代表电网处于正常供电状态，此时通过开关控制器控制第一IGBT闭合，第二IGBT断开，电机为电动状态，将电机的电能转化为动能，整流装置输出的直流电压传递给位移传感器供电，位移传感器接收磁轴承传递的转子位置信号进而将信号传递给位移控制器，位移控制器发出磁轴承的驱动电流供转子的悬浮；
若第二电压采集装置采集不到电压信号，则代表电网电压处于中断状态，此时通过开关控制器控制第一IGBT断开，第二IGBT闭合，电机为发电状态，将电机的动能转化为电能，将Boost升压电路输出的直流电传给位移控制器供电，由于电机转速极高，发电时将发出很高等级的电压，故输出电压经过变压器进行降压处理后，输入到整流器中进行交直变换，再将输出的直流电输入至Boost升压电路，将电机放电过程中降低的电压调至位移控制器所需电压值，经电源切换装置将Boost升压电路输出的电压提供给位移控制器；在电压中断期间电机由于放电而减速进而导致输出电压降低，所述Boost升压电路用来对第二整流装置之后输出的直流电压进行升压调节，调至位移传感器所需电压等级；设第二整流装置后输出的直流电为E，电路输出端的电压为U0，电感处流过的电流为I，一个周期T时间内IGBT闭合时间为ton，IGBT断开时间为toff；当IGBT闭合时输入端电压给电感供电，电感吸收能量为EIton，当IGBT断开时，电感给负载和与负载并联的电容供电，电感释放的能量为(U0-E)Itoff，电感在一个周期内吸收和释放能量相同，故得
所述Boost升压电路加入了通过电压反馈进行电压调节的过程；由于电机放电时，转速逐渐降低，同时经过整流装置输出的电压也会随之减小，故采用了Boost升压电路对电压进行适当的放大，电压调节过程通过电压采集装置测量Boost升压电路输出的电压值进行电压反馈，再与位移控制器所需电压值做差后传给电压控制器，电压控制器将脉冲信号传递给Boost升压电路中的IGBT，进而实现对电压值的调节。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910693270.8A CN110417334B (zh) | 2019-07-30 | 2019-07-30 | 一种磁悬浮轴承的动能回馈电压中断保护系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910693270.8A CN110417334B (zh) | 2019-07-30 | 2019-07-30 | 一种磁悬浮轴承的动能回馈电压中断保护系统及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110417334A CN110417334A (zh) | 2019-11-05 |
| CN110417334B true CN110417334B (zh) | 2022-02-01 |
Family
ID=68364079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910693270.8A Active CN110417334B (zh) | 2019-07-30 | 2019-07-30 | 一种磁悬浮轴承的动能回馈电压中断保护系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110417334B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111536054A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-08-14 | 佛山格尼斯磁悬浮技术有限公司 | 磁悬浮离心空气压缩机系统及其监控方法 |
| EP3957875B1 (en) * | 2020-08-21 | 2022-07-27 | SpinDrive Oy | Controlling magnetic levitation equipment |
| CN112196899B (zh) * | 2020-10-20 | 2021-10-15 | 东北大学 | 一种磁悬浮电机运行过程的保护系统及方法 |
| CN111967453B (zh) * | 2020-10-22 | 2021-01-05 | 天津飞旋科技有限公司 | 轴承功放通道与传感器通道的匹配方法和装置 |
| CN117889149B (zh) * | 2024-03-15 | 2024-05-17 | 深圳市科沃电气技术有限公司 | 无ups磁悬浮轴承控制方法、系统、设备及存储介质 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101291104B (zh) * | 2008-05-12 | 2010-06-09 | 苏州工业园区和顺电气有限公司 | 一种中高压电力电子设备的突然掉电保护方法 |
| HK1147389A2 (en) * | 2010-06-04 | 2011-08-05 | Wong Hon Ki | A power supply burn-in system |
| JP5615671B2 (ja) * | 2010-11-09 | 2014-10-29 | 株式会社コロナ | モータ制御装置およびモータ制御システム |
| CN102457061A (zh) * | 2011-12-14 | 2012-05-16 | 深圳市禾望电气有限公司 | 一种光伏发电系统的供电电源及光伏发电系统 |
| CN109936215B (zh) * | 2019-03-27 | 2020-08-18 | 沈阳微控新能源技术有限公司 | 一种磁悬浮飞轮储能装置的不间断供电系统 |
-
2019
- 2019-07-30 CN CN201910693270.8A patent/CN110417334B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110417334A (zh) | 2019-11-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110417334B (zh) | 一种磁悬浮轴承的动能回馈电压中断保护系统及方法 | |
| US7709972B2 (en) | Wind turbine system for satisfying low-voltage ride through requirement | |
| CN103812391B (zh) | 具有进给轴马达以及主轴马达的机床的控制装置 | |
| DK2550451T3 (en) | EMERGENCY PITCH DRIVING DEVICE FOR A WIND OR WATER POWER SYSTEM | |
| US5574345A (en) | Power supply circuit for magnetic bearing system | |
| US20110142634A1 (en) | Overspeed protection system and method | |
| US6486627B1 (en) | Flywheel uninterruptible power source | |
| US7928620B2 (en) | Device for safeguarding an uninterruptible power supply of a magnet bearing in the event of failure of an electrical supply voltage | |
| CN102195427A (zh) | 一种两级式混合励磁无刷同步电机 | |
| EP3640488B1 (en) | Power supply system for magnetic bearing and control method therefor | |
| JP2007239599A (ja) | 風力発電システム、及び風力発電システムの非常用電力供給方法 | |
| US11383957B2 (en) | Method, elevator control unit and elevator for moving an elevator car to landing floor in case of event related to main electrical power supply of the elevator | |
| CN109687395A (zh) | 一种基于电能回馈的磁悬浮电机断电保护装置及方法 | |
| EP3872976B1 (en) | Power consumption control device, magnetic levitation system, and power consumption control method | |
| US20110018474A1 (en) | Electromechanical system having a variable frequency drive power supply for 3-phase and 1-phase motors | |
| KR100659366B1 (ko) | 도시철도의 회생전력 저장시스템 | |
| CN115441803A (zh) | 磁悬浮压缩机的掉电控制方法、装置及磁悬浮压缩机机组 | |
| CN102355186A (zh) | 一种永磁同步电机刹车控制方法 | |
| CN109980675A (zh) | 柔性直流输电用双馈型磁悬浮垂直轴风力发电系统及其控制方法 | |
| CN208950772U (zh) | 一种垂直轴磁悬浮风力发电机 | |
| CN209730825U (zh) | 柔性直流输电用双馈型磁悬浮垂直轴风力发电系统 | |
| CN108649856A (zh) | 电励磁双凸极电机能量回馈系统和控制方法 | |
| CN211655919U (zh) | 一种磁悬浮飞轮储能电机发电机 | |
| CN106849789A (zh) | 一种磁悬浮高速电机发电模式的控制方法 | |
| JP2009239987A (ja) | 膨張タービン制動装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20191105 Assignee: Dongneng (Shenyang) Energy Engineering Technology Co.,Ltd. Assignor: Northeastern University Contract record no.: X2023210000291 Denomination of invention: A kinetic energy feedback voltage interruption protection system and method for magnetic levitation bearings Granted publication date: 20220201 License type: Common License Record date: 20231207 |