高速磁懸浮開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的研究.pdf

1、采用磁懸浮軸承支撐開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)可以使電機(jī)突破機(jī)械軸承的限制達(dá)到更高的轉(zhuǎn)速，提高功率密度，在高速驅(qū)動(dòng)、多電全電飛機(jī)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。為此本文研究了高速磁懸浮開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)，重點(diǎn)圍繞磁軸承的電磁設(shè)計(jì)及其控制做了如下工作：
　　為實(shí)現(xiàn)電機(jī)的五自由度磁懸浮，本文提出由兩個(gè)永磁偏置軸向徑向磁軸承構(gòu)成的一個(gè)完整五自由度磁懸浮電機(jī)的結(jié)構(gòu)。在充分考慮該磁軸承漏磁磁阻和軟磁材料磁阻的基礎(chǔ)上建立其精確磁路模型，基于該模型設(shè)計(jì)了一臺(tái)磁軸承并進(jìn)行三

2、維有限元仿真驗(yàn)證。研究了電機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)力學(xué)特性，通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸直徑，合理布局轉(zhuǎn)子上各部件位置，將轉(zhuǎn)子一階臨界轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)的大于電機(jī)額定轉(zhuǎn)速的1.5倍，使電機(jī)轉(zhuǎn)子在額定轉(zhuǎn)速下處于剛性模態(tài)，具有優(yōu)良的動(dòng)力學(xué)性能。
　　為抑制轉(zhuǎn)子在高速運(yùn)行時(shí)的陀螺效應(yīng)，在分散PID控制基礎(chǔ)上研究了交叉反饋控制策略，在控制回路中添加一個(gè)前向通道進(jìn)行速度交叉反饋和位移交叉反饋。分析了在不同控制策略下進(jìn)動(dòng)、章動(dòng)極點(diǎn)及阻尼曲線變化情況，并給出轉(zhuǎn)子軸心軌跡的仿真結(jié)果。理