混合勵磁導向系統的導向控制方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種混合勵磁導向系統的導向控制方法。
【背景技術】
[0002] 隨著社會經濟的發展，人們越來越多的建設高層和超高層大樓，比如，阿拉伯聯合 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。目前還有多個摩天大樓處在規劃和建設階段。隨著樓層 高度的不斷增加，需要配置高速電梯，傳統的機械導輪或滑靴接觸導向方式已不滿足實際 運行的需要：受到導靴摩擦力限制，轎廂運行速度難以大幅提高；在高速運行過程中，導靴 磨損嚴重，維護量大；由于偏差和錯位引起的振動和噪聲影響了乘坐的舒適性等。基于此， 人們又提出了非接觸型電磁導軌，通過電磁力無磨損的導向，無需潤滑油，和傳統機械導向 系統相比，由于無摩擦運行，電梯可以運行在更高的速度，同時，通過電磁調節控制導向系 統的阻尼率，可以大幅改善乘坐舒適性。申請公布號為CN102689830A的中國發明專利"磁 懸浮電梯導向系統及其控制方法"，公布了一種利用U型電磁鐵實現非接觸的磁懸浮導向裝 置及電梯系統，該發明采用8個對角布置的電磁導向裝置來保持轎廂狀態，雖然實現了非 接觸導向運行，但其所用電磁鐵數量多、占用空間大、控制復雜，控制電流大，電能損耗大。

【發明內容】

[0003] 本發明的目的在于克服上述現有技術中的不足提出一種解決混合懸浮導向系統 的非接觸導向調節的混合勵磁導向系統的導向控制方法。
[0004] 本發明的技術方案如下：一種混合勵磁導向系統的導向控制方法，其中所述混合 勵磁導向系統主要由永磁及電勵磁控制繞組構成的動子導向組件和定子方形軌道構成，永 磁產生固有偏置磁場，兩個獨立的永磁及電勵磁控制繞組產生調節磁場，永磁場和電流調 節磁場共同與定子方形軌道作用產生導向控制力；兩個控制繞組同時通入同向同值電流產 生X向電磁力，同時通入異向同值電流產生Y向電磁力，兩個控制繞組的電流大小和方向的 不同組合，實現動子導向組件的X向和Y向位移控制；該混合勵磁導向系統的導向控制方法 的實現步驟如下：
[0005] 步驟1 :基于有限元分析計算得到動子導向組件X向位移對應的X向電磁力與X 向控制電流Ix之間的"X向位移一Ix電流"映射關系，以及Y向位移對應的Y向電磁力與 Y向控制電流Iy之間的"Y向位移一Iy電流"映射關系；
[0006] 步驟2 :通過位移傳感器獲得動子導向組件的X向位移和Y向位移；
[0007] 步驟3 :根據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"映射關系得到動子導向組件X向位移時在兩個控制繞組中通入電
【主權項】
1. 一種混合勵磁導向系統的導向控制方法，其特征在于：其中所述混合勵磁導向系統 主要由永磁及電勵磁控制繞組構成的動子導向組件和定子方形軌道構成，永磁產生固有偏 置磁場，兩個獨立的永磁及電勵磁控制繞組產生調節磁場，永磁場和電流調節磁場共同與 定子方形軌道作用產生導向控制力；兩個控制繞組同時通入同向同值電流產生X向電磁 力，同時通入異向同值電流產生Y向電磁力，兩個控制繞組的電流大小和方向的不同組合， 實現動子導向組件的X向和Y向位移控制；該混合勵磁導向系統的導向控制方法的實現步 驟如下： 步驟1 :基于有限元分析計算得到動子導向組件X向位移對應的X向電磁力與X向控 制電流Ix之間的"X向位移一 Ix電流"映射關系，以及Y向位移對應的Y向電磁力與Y向 控制電流Iy之間的"Y向位移一 Iy電流"映射關系； 步驟2 :通過位移傳感器獲得動子導向組件的X向位移和Y向位移； 步驟3 :根據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"映射關系得到動子導向組件X向位移時在兩個控制繞組中通入電流 矩陣為^，以及由"Y向位移一Iy電流"映射關系得到動子導向組件Y向位移時在兩個 _ 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Xa，以及 Y向控制電流Iy的極性系數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向位移控制電流，最終獲得兩個控制繞組中實際 應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，實現兩 個控制繞組中的電流控制，進而實現動子導向組件的導向控制。
【專利摘要】本發明涉及一種混合勵磁導向系統的導向控制方法，目的是解決混合懸浮導向系統的非接觸導向調節。該方法中混合勵磁導向系統為永磁、電勵磁控制繞組構成的動子導向組件和定子方形軌道構成，永磁產生固有偏置磁場，兩個獨立的控制繞組產生調節磁場，永磁場和電流調節磁場共同與定子方形軌道作用產生導向控制力。兩個控制繞組同時通入同向同值電流產生X向電磁力，同時通入異向同值電流產生Y向電磁力，兩個控制繞組的電流大小和方向的不同組合，通過電流控制器實現動子導向組件的X向和Y向位移控制。本發明提出一種解決混合懸浮導向系統的非接觸導向調節的混合勵磁導向系統的導向控制方法。
【IPC分類】F16C32-04, B66B7-02
【公開號】CN104728265
【申請號】CN201510148941
【發明人】許孝卓, 杜寶玉, 封海潮, 司紀凱, 汪旭東, 劉亞平, 師宇飛
【申請人】河南理工大學
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年4月1日