仪器仪表学报

作者：黄飞，张烈平，钟志贤，刘鹏，韦兰昱

单位：黄飞,1.桂林理工大学广西高校先进制造与自动化技术重点实验室桂林541006；3.桂林理工大学机械与控制工程学院桂林541006,973428840@qq.com,张烈平,桂林航天工业学院桂林541004,,钟志贤,1.桂林理工大学广西高校先进制造与自动化技术重点实验室桂林541006；3.桂林理工大学机械与控制工程学院桂林541006,2005zhzhx@163.com,刘鹏,1.桂林理工大学广西高校先进制造与自动化技术重点实验室桂林541006；3.桂林理工大学机械与控制工程学院桂林541006,,韦兰昱,1.桂林理工大学广西高校先进制造与自动化技术重点实验室桂林541006；3.桂林理工大学机械与控制工程学院桂林541006,

关键词：电磁轴承;自传感;高频脉宽调制;非线性解调

当前磁轴承自传感转子位移检测技术通常采用电流纹波作为解调信号,但该方法对纹波质量具有较强的依赖性,解析公式较为复杂,且对控制器的采样要求较高。为提高磁轴承自传感转子位移检测精度,基于降压斩波电路,提出一种周期峰值电流解调方法。首先对磁轴承的磁极线圈输入高频脉宽调制电压,利用高频脉宽电压的单个电流周期内的峰值电流与线圈电感建立非线性关系式,然后采用Newton-Raphsonmethod对该关系式的非线性数值进行参数迭代,最后将迭代得到的结果与磁轴承的磁极线圈电感公式联立计算出磁轴承转子的位移。仿真和实验证明,磁轴承控制器的动态自传感转子位移实时检测能够有效跟踪电涡流传感器的转子位移检测信号,且两者的位移波动误差小于磁轴承悬浮控制要求的最低误差。在0.8mm气隙的位移解调实验中,使用不同电压幅值的5~15kHz高频脉宽调制电压作为磁轴承转子自传感检测信号时,所有检测信号的静态自传感转子位移解调值与电涡流传感器的静态解调位移值误差都在可控范围内,且使用10kHz的高频脉宽调制电压作为检测信号时,磁轴承的静态自传感位移解调值与电涡流传感器的静态位移解调位移值误差最大值不超过24.7μm,最小为0.9μm。

来源：2025年第3期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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