混合勵(lì)磁導(dǎo)向系統(tǒng)的導(dǎo)向控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種混合勵(lì)磁導(dǎo)向系統(tǒng)的導(dǎo)向控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們越來越多的建設(shè)高層和超高層大樓，比如，阿拉伯聯(lián)合 酋長國的迪拜塔總高828米，共162層；沙特阿拉伯王國的麥加皇家鐘塔飯店高601米，共 95層；上海中心大廈高632米，共125層；臺(tái)北101金融中心高509米，共106層；馬來西亞 首都的雙峰塔高457米，共88層。目前還有多個(gè)摩天大樓處在規(guī)劃和建設(shè)階段。隨著樓層 高度的不斷增加，需要配置高速電梯，傳統(tǒng)的機(jī)械導(dǎo)輪或滑靴接觸導(dǎo)向方式已不滿足實(shí)際 運(yùn)行的需要：受到導(dǎo)靴摩擦力限制，轎廂運(yùn)行速度難以大幅提高；在高速運(yùn)行過程中，導(dǎo)靴 磨損嚴(yán)重，維護(hù)量大；由于偏差和錯(cuò)位引起的振動(dòng)和噪聲影響了乘坐的舒適性等?；诖耍?人們又提出了非接觸型電磁導(dǎo)軌，通過電磁力無磨損的導(dǎo)向，無需潤滑油，和傳統(tǒng)機(jī)械導(dǎo)向 系統(tǒng)相比，由于無摩擦運(yùn)行，電梯可以運(yùn)行在更高的速度，同時(shí)，通過電磁調(diào)節(jié)控制導(dǎo)向系 統(tǒng)的阻尼率，可以大幅改善乘坐舒適性。申請公布號為CN102689830A的中國發(fā)明專利"磁 懸浮電梯導(dǎo)向系統(tǒng)及其控制方法"，公布了一種利用U型電磁鐵實(shí)現(xiàn)非接觸的磁懸浮導(dǎo)向裝 置及電梯系統(tǒng)，該發(fā)明采用8個(gè)對角布置的電磁導(dǎo)向裝置來保持轎廂狀態(tài)，雖然實(shí)現(xiàn)了非 接觸導(dǎo)向運(yùn)行，但其所用電磁鐵數(shù)量多、占用空間大、控制復(fù)雜，控制電流大，電能損耗大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足提出一種解決混合懸浮導(dǎo)向系統(tǒng) 的非接觸導(dǎo)向調(diào)節(jié)的混合勵(lì)磁導(dǎo)向系統(tǒng)的導(dǎo)向控制方法。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種混合勵(lì)磁導(dǎo)向系統(tǒng)的導(dǎo)向控制方法，其中所述混合 勵(lì)磁導(dǎo)向系統(tǒng)主要由永磁及電勵(lì)磁控制繞組構(gòu)成的動(dòng)子導(dǎo)向組件和定子方形軌道構(gòu)成，永 磁產(chǎn)生固有偏置磁場，兩個(gè)獨(dú)立的永磁及電勵(lì)磁控制繞組產(chǎn)生調(diào)節(jié)磁場，永磁場和電流調(diào) 節(jié)磁場共同與定子方形軌道作用產(chǎn)生導(dǎo)向控制力；兩個(gè)控制繞組同時(shí)通入同向同值電流產(chǎn) 生X向電磁力，同時(shí)通入異向同值電流產(chǎn)生Y向電磁力，兩個(gè)控制繞組的電流大小和方向的 不同組合，實(shí)現(xiàn)動(dòng)子導(dǎo)向組件的X向和Y向位移控制；該混合勵(lì)磁導(dǎo)向系統(tǒng)的導(dǎo)向控制方法 的實(shí)現(xiàn)步驟如下：
[0005] 步驟1 :基于有限元分析計(jì)算得到動(dòng)子導(dǎo)向組件X向位移對應(yīng)的X向電磁力與X 向控制電流Ix之間的"X向位移一Ix電流"映射關(guān)系，以及Y向位移對應(yīng)的Y向電磁力與 Y向控制電流Iy之間的"Y向位移一Iy電流"映射關(guān)系；
[0006] 步驟2 :通過位移傳感器獲得動(dòng)子導(dǎo)向組件的X向位移和Y向位移；
[0007] 步驟3 :根據(jù)X向位移和Y向位移的大小，將X向位移和Y向位移的控制電流解耦， 由"X向位移一Ix電流"映射關(guān)系得到動(dòng)子導(dǎo)向組件X向位移時(shí)在兩個(gè)控制繞組中通入電
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種混合勵(lì)磁導(dǎo)向系統(tǒng)的導(dǎo)向控制方法，其特征在于：其中所述混合勵(lì)磁導(dǎo)向系統(tǒng) 主要由永磁及電勵(lì)磁控制繞組構(gòu)成的動(dòng)子導(dǎo)向組件和定子方形軌道構(gòu)成，永磁產(chǎn)生固有偏 置磁場，兩個(gè)獨(dú)立的永磁及電勵(lì)磁控制繞組產(chǎn)生調(diào)節(jié)磁場，永磁場和電流調(diào)節(jié)磁場共同與 定子方形軌道作用產(chǎn)生導(dǎo)向控制力；兩個(gè)控制繞組同時(shí)通入同向同值電流產(chǎn)生X向電磁 力，同時(shí)通入異向同值電流產(chǎn)生Y向電磁力，兩個(gè)控制繞組的電流大小和方向的不同組合， 實(shí)現(xiàn)動(dòng)子導(dǎo)向組件的X向和Y向位移控制；該混合勵(lì)磁導(dǎo)向系統(tǒng)的導(dǎo)向控制方法的實(shí)現(xiàn)步 驟如下： 步驟1 :基于有限元分析計(jì)算得到動(dòng)子導(dǎo)向組件X向位移對應(yīng)的X向電磁力與X向控 制電流Ix之間的"X向位移一 Ix電流"映射關(guān)系，以及Y向位移對應(yīng)的Y向電磁力與Y向 控制電流Iy之間的"Y向位移一 Iy電流"映射關(guān)系； 步驟2 :通過位移傳感器獲得動(dòng)子導(dǎo)向組件的X向位移和Y向位移； 步驟3 :根據(jù)X向位移和Y向位移的大小，將X向位移和Y向位移的控制電流解親，由 "X向位移一Ix電流"映射關(guān)系得到動(dòng)子導(dǎo)向組件X向位移時(shí)在兩個(gè)控制繞組中通入電流 矩陣為^，以及由"Y向位移一Iy電流"映射關(guān)系得到動(dòng)子導(dǎo)向組件Y向位移時(shí)在兩個(gè) _ X _ 「A.1 控制繞組中通入電流矩陣為τ ，其中，Ix和Iy均為電流絕對值； 步驟4 :根據(jù)X向位移和Y向位移的方向性，確定X向控制電流Ix的極性系數(shù)Xa，以及 Y向控制電流Iy的極性系數(shù)Ya，Xa和Ya的取值集合為{1，-1}; 步驟5 :將X向位移控制電流疊加到Y(jié)向位移控制電流，最終獲得兩個(gè)控制繞組中實(shí)際 應(yīng)通入的合成電流矩陣為： L 厶」 1_·Λ·」|_Ζ」 、
一 一·. 一 Z 步驟6 :將Il和12作為電流給定值，通過電流控制器控制逆變器中的功率管，實(shí)現(xiàn)兩 個(gè)控制繞組中的電流控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)動(dòng)子導(dǎo)向組件的導(dǎo)向控制。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種混合勵(lì)磁導(dǎo)向系統(tǒng)的導(dǎo)向控制方法，目的是解決混合懸浮導(dǎo)向系統(tǒng)的非接觸導(dǎo)向調(diào)節(jié)。該方法中混合勵(lì)磁導(dǎo)向系統(tǒng)為永磁、電勵(lì)磁控制繞組構(gòu)成的動(dòng)子導(dǎo)向組件和定子方形軌道構(gòu)成，永磁產(chǎn)生固有偏置磁場，兩個(gè)獨(dú)立的控制繞組產(chǎn)生調(diào)節(jié)磁場，永磁場和電流調(diào)節(jié)磁場共同與定子方形軌道作用產(chǎn)生導(dǎo)向控制力。兩個(gè)控制繞組同時(shí)通入同向同值電流產(chǎn)生X向電磁力，同時(shí)通入異向同值電流產(chǎn)生Y向電磁力，兩個(gè)控制繞組的電流大小和方向的不同組合，通過電流控制器實(shí)現(xiàn)動(dòng)子導(dǎo)向組件的X向和Y向位移控制。本發(fā)明提出一種解決混合懸浮導(dǎo)向系統(tǒng)的非接觸導(dǎo)向調(diào)節(jié)的混合勵(lì)磁導(dǎo)向系統(tǒng)的導(dǎo)向控制方法。
【IPC分類】F16C32-04, B66B7-02
【公開號】CN104728265
【申請?zhí)枴緾N201510148941
【發(fā)明人】許孝卓, 杜寶玉, 封海潮, 司紀(jì)凱, 汪旭東, 劉亞平, 師宇飛
【申請人】河南理工大學(xué)
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年4月1日