無軸承永磁薄片電機位移直接控制研究.pdf

1、無軸承永磁薄片電機是一種特殊的無軸承電機,由于轉子軸向長度遠小于其半徑,呈薄片狀而得名。它集成了普通永磁同步電機與磁軸承的特點,在產生驅動負載的電磁轉矩的同時又能產生支承轉子的徑向懸浮力,使轉子實現與定子無機械接觸旋轉。無軸承永磁薄片電機具有無摩擦、無磨損、不需要潤滑以及高速高精等一系列優(yōu)點,在生命科學、半導體化工、食品加工以及航空航天等領域都具有巨大的應用前景。
　　 本文主要對無軸承永磁薄片電機轉子懸浮的控制方法進行了理論探

2、索和實驗研究,推導了無軸承永磁薄片電機數學模型,搭建了仿真系統模型,構建了數字控制實驗系統平臺,具體工作如下:
　　 (1)介紹了無軸承永磁薄片電機的基本結構及工作原理;在分析電機轉子受力情況的基礎上推導了無軸承永磁薄片電機徑向懸浮力的數學模型;通過對電機中各部分洛倫茲力作用的分析給出了無軸承永磁薄片電機的電磁轉矩方程;以轉矩繞組極對數為1(P1=1),懸浮力繞組極對數為2(P2=2)的無軸承永磁薄片電機為研究對象,利用ANSO

3、FT軟件對懸浮機理進行了驗證。
　　 (2)根據無軸承永磁薄片電機的特點,采用轉子磁場定向控制策略來控制電機的電磁轉矩;對于電機轉子懸浮系統,提出了一種新的懸浮力控制方法:無軸承永磁薄片電機位移直接控制,運用Matlab/Simulink軟件搭建了仿真系統并進行仿真研究,驗證了控制策略的正確性及有效性。
　　 (3)在仿真研究的基礎上,以TMS320F2812數字控制器為核心,構建了無軸承永磁薄片電機數字控制系統實驗平臺