1.一种单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻发电机控制方法,所述单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻发电机包括电机定子、电机转子和线圈;
所述电机定子采用凸极结构,有12个齿,每个齿的极弧角为15°;
所述电机转子采用凸极结构,有8个齿,每个齿的极弧角为30°;
所述线圈共有12个,每个线圈缠绕在电机定子齿上,彼此相互断开,各线圈电流均为独立控制;
所述单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻发电机为三相制电机,每相绕组都由四个空间上相隔90°的定子齿上的线圈构成,每相绕组中的磁通呈NSNS分布;
每相所述绕组,当其各线圈电感随转子位置不变时,该相绕组用作悬浮绕组;当其各线圈电感随转子位置下降时,该相绕组用作发电绕组;当其各线圈电感随转子位置上升时,该相绕组不工作;
所述悬浮绕组,依据其四个线圈在空间中的位置建立直角坐标系,坐标轴分别称为X轴和Y轴;
所述单绕组宽转子齿结构无轴承开关磁阻发电机控制方法,其特征在于,其具体步骤如下:步骤A,将给定电机转轴位移与实际电机转轴位移之差经过PID调节器,输出X轴与Y轴方向上的给定悬浮力FX*、FY*;当FX*大于零时,表示FX*指向X轴正方向;当FY*大于零时,表示FY*指向Y轴正方向;
步骤B,求出参数Ib的取值范围(imin,imax);
当|FX*|≥|FY*|时, 和
当|FY*|≥|FX*|时, 和
其中K是只与电机尺寸相关的常数,In是电机额定电流;
则:
如果 时,取
如果 取Ib=imin;
如果 取Ib=imax;
步骤C,获得悬浮绕组参考电流值;
根据公式
和
分别求出is1*、is2*、is3*和is4*;is1*、is2*、is3*和is4*分别表示悬浮绕组的X轴正向电流、Y轴正向电流、X轴负向电流和Y轴负向电流;
步骤D,将给定负载电压与实际负载电压之差经过PI调节器,获得所述发电绕组参考电流值ig*;
步骤E,采用滞环控制,将悬浮绕组电流控制在悬浮绕组参考电流值,将发电绕组电流控制在发电绕组参考电流值。