無軸承無刷直流電機運行控制研究.pdf

1、無軸承無刷直流電機是一種節(jié)能質優(yōu)，應用前景十分廣闊的新型電機。它繼承了磁軸承與無刷直流電機的多重優(yōu)點，既高速高效、低噪低磨損，又結構簡單、無需潤滑，能滿足多種特殊驅動環(huán)境要求。因此，加強對無軸承無刷直流電機的深入研究，已發(fā)展成為當今社會的熱門話題。
　　論文依托國家自然科學基金(61174055)與江蘇省“333工程”科研項目(2014)的支持，以無軸承無刷直流電機為受控對象，對如何抑制其浮空相電流脈動及避免給定懸浮力超限等問題展

2、開了深入研究。在控制系統(tǒng)設計中，將重點圍繞上述兩控制難點給予針對性地優(yōu)化，并隨后設計出相應數(shù)字控制系統(tǒng)對改進方案加以驗證。具體工作如下:
　　首先，詳細分析了無軸承無刷直流電機中基本電磁力的作用關系，并結合獨立懸浮控制原理，推導出電機的轉矩控制模型與懸浮力控制模型。
　　其次，將直接轉矩控制理論應用到無軸承無刷直流電機控制系統(tǒng)中，并針對由兩兩換相導通方式所致使的浮空相電流脈動問題，引入三三換相導通策略，抑制浮空相轉矩脈動;針

3、對電流滯環(huán)懸浮力控制存在易受外部擾動影響的弊端，采用閉環(huán)直接懸浮力控制方案對其加以改進，提升系統(tǒng)控制精度，并實現(xiàn)轉子的穩(wěn)定懸浮;基于傳統(tǒng)懸浮力控制方案未對給定懸浮力進行合理處理，就直接生成懸浮繞組控制電流的做法，本系統(tǒng)選用額定懸浮出力控制策略予以優(yōu)化，有效解決懸浮力超限或不能徑向全方位額定輸出的難題。
　　再次，針對上述優(yōu)化方案，設計基于額定懸浮策略的空間電壓矢量脈沖寬度調(diào)制直接轉矩控制系統(tǒng)，并在Matlab/Simulink平臺