無軸承薄片離心泵的研究和實(shí)現(xiàn).pdf

1、無軸承永磁薄片電機(jī)是一種可以實(shí)現(xiàn)五自由度全懸浮的新型電機(jī)，其利用無軸承技術(shù)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子徑向主動懸浮，同時(shí)依靠磁阻力實(shí)現(xiàn)其它自由度的被動懸浮。該電機(jī)具有定轉(zhuǎn)子易隔離、無接觸、結(jié)構(gòu)簡單、集成度高、可靠性高、成本較低等優(yōu)點(diǎn)，在生、化、醫(yī)、機(jī)電等超潔凈驅(qū)動領(lǐng)域具有獨(dú)特的應(yīng)用優(yōu)勢。
　　 本文首先根據(jù)磁導(dǎo)分布原理、麥克斯韋吸力公式、虛功原理，采用分段積分的方法，推導(dǎo)了六齒三相一對極結(jié)構(gòu)的無軸承永磁薄片電機(jī)的徑向懸浮力模型和電磁轉(zhuǎn)矩表達(dá)式。并在

2、此基礎(chǔ)上，簡化了控制策略。
　　 其次，本文優(yōu)化設(shè)計(jì)了無軸承薄片離心泵系統(tǒng)。電機(jī)本體采用轉(zhuǎn)子一對極表貼式永磁體、定子六齒集中式繞組立體結(jié)構(gòu)，既保持了電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、傳感器安裝方便等特點(diǎn)，又考慮了負(fù)載的卸載裝配。針對無軸承永磁薄片電機(jī)與離心泵結(jié)合導(dǎo)致的負(fù)載力對懸浮性能的影響，提出了采用平衡孔結(jié)合背葉輪、降低葉輪寬度等方式減小軸向及徑向受到的負(fù)載力。在信號檢測方面，推導(dǎo)了轉(zhuǎn)子徑向偏移量和瞬時(shí)轉(zhuǎn)角的計(jì)算方法。
　　 再次，本文給

3、出了適于無軸承薄片離心泵系統(tǒng)的電機(jī)本體和離心泵的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。研制了以TMS320F2812數(shù)字信號處理器（DSP）為核心的全數(shù)字控制系統(tǒng)的和功率系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)軟件上，完成了懸浮控制模塊、驅(qū)動控制模塊、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速模塊的程序設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)了對傳感器信號的軟件校正。
　　 最后，本文完成了無軸承薄片離心泵系統(tǒng)的調(diào)試實(shí)驗(yàn)。電流閉環(huán)和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角計(jì)算達(dá)到系統(tǒng)性能要求。樣機(jī)實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的靜止懸浮。在1200r/min~2640r/min的轉(zhuǎn)速范