內(nèi)置式無軸承永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)及數(shù)字控制.pdf

1、內(nèi)置式無軸承永磁同步電機(jī)是一種新型的無軸承電機(jī)，是通過將內(nèi)置式永磁同步電機(jī)的機(jī)械軸承去掉，而在定子槽中再加入一套繞組（稱為懸浮力繞組）來懸浮轉(zhuǎn)子而形成的。不僅具有傳統(tǒng)永磁電機(jī)的各項(xiàng)優(yōu)良性能，而且有著磁懸浮軸承的一系列優(yōu)點(diǎn)，如無摩擦、無磨損、不需潤滑、免維護(hù)等，可實(shí)現(xiàn)高速或超高速運(yùn)行，在化學(xué)化工、生命科學(xué)、新能源混合動(dòng)力、航空航天及機(jī)器人等高科技領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用前景。
　　 本論文對內(nèi)置式無軸承永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型、設(shè)計(jì)方法和控

2、制策略以及數(shù)字控制系統(tǒng)進(jìn)行了較為深入的研究。論文主要內(nèi)容包括:
　　 首先，闡述了無軸承電機(jī)的國內(nèi)外研究概況，對無軸承永磁同步電機(jī)的研究發(fā)展趨勢進(jìn)行了概括?；趦?nèi)置式永磁同步電機(jī)的基本理論和內(nèi)置式無軸承永磁同步電機(jī)基本原理，從麥克斯韋力產(chǎn)生原理出發(fā)，推導(dǎo)了內(nèi)置式無軸承永磁同步電動(dòng)機(jī)懸浮力的精確解析模型，并利用虛位移原理和有限元分析方法證明了該懸浮力模型的正確性，獲得了內(nèi)置式無軸承永磁同步電機(jī)的完整數(shù)學(xué)模型。
　　 其次，

3、基于Ansoft V15中的RMxprt模塊對內(nèi)置式無軸承永磁同步電機(jī)進(jìn)行樣機(jī)設(shè)計(jì)，給出了轉(zhuǎn)矩部分的設(shè)計(jì)步驟并對關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)結(jié)果中的效率、轉(zhuǎn)矩和槽滿率等參數(shù)滿足實(shí)驗(yàn)要求的情況下對懸浮繞組進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后獲得樣機(jī)的全面參數(shù)。
　　 再次，構(gòu)建了以TMS320F2812 DSP為核心的內(nèi)置式無軸承永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場定向控制和直接位移控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)的軟件和硬件，提出了包括DSP開發(fā)板、傳感器，功率驅(qū)動(dòng)電路，位