尹强，庞浩，任晓丹，陈天锦，常志国，罗治军（许继电源有限公司，河南许昌461000）



一种用于电磁轴承的三态功率放大器的设计

尹强，庞浩，任晓丹，陈天锦，常志国，罗治军
（许继电源有限公司，河南许昌461000）

摘要：针对三态调制技术输出电流纹波小、电磁噪声小、线圈损耗小、控制响应速度快的优点，提出了比较-PWM控制调制技术。该方法为上管驱动采用PWM占空比可调的控制，下管驱动采用比较输出的控制，可以实现三态工作方式。试验结果表明，采用比较-PWM控制调制技术，能够实现三态工作方式，减小输出电流纹波，同时具有较好的动态特性、跟随特性和稳态特性，对电磁轴承用三态功率放大器的设计制作有一定的指导意义。

关键词：电力电子；三态；比较-PWM；功率放大器；电磁轴承

传统的机械式推力轴承具有摩擦、磨损及由此产生的温升等缺陷，影响旋转机械的速度和精度。而磁悬浮轴承是利用磁力作用将转子悬浮于空中，然后将转子以旋转电机驱动，使其绕特定轴线旋转，转子与定子之间无接触、无摩擦、是使用寿命长、不用润滑、高精度的一种新型、高性能轴承［1-2］。

功率放大器是磁悬浮轴承控制系统中非常重要的一部分，它提供线圈足够的电流来产生需要的电磁力，其性能不仅决定磁悬浮轴承能否实现稳定悬浮，也影响系统的承载能力和动态性能。电磁轴承系统在早期多采用线性功率放大器，由于线性功放的效率较低、体积相对较大、功率适应范围小等不足，现在电磁轴承系统中几乎都采用效率高、动态特性好的开关功率放大器［1］。……