無(wú)軸承永磁同步電機(jī)及軸向定位磁軸承控制技術(shù).pdf

1、無(wú)軸承永磁同步電機(jī)是將磁懸浮技術(shù)應(yīng)用于普通永磁同步電機(jī)的一種新型電機(jī)。無(wú)軸承永磁同步電機(jī)的定子槽內(nèi)嵌有兩套繞組即轉(zhuǎn)矩繞組和懸浮力繞組，轉(zhuǎn)矩繞組用于實(shí)現(xiàn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，懸浮力繞組用于控制轉(zhuǎn)子的懸浮。無(wú)軸承永磁同步電機(jī)具有無(wú)摩擦、無(wú)磨損、無(wú)潤(rùn)滑、功率密度大等一系列綜合性?xún)?yōu)點(diǎn)，在航空航天、生命科學(xué)等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景，受到國(guó)內(nèi)外很多研究機(jī)構(gòu)的高度重視。論文重要工作如下：
　　 1.分析了無(wú)軸承永磁同步電機(jī)的懸浮力產(chǎn)生方式，進(jìn)而闡述了無(wú)

2、軸承永磁同步電機(jī)的懸浮機(jī)理，推導(dǎo)了極對(duì)數(shù)PM=1，PB=2的無(wú)軸承永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。無(wú)軸承永磁同步電機(jī)是一強(qiáng)耦合、多變量的非線性系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電磁轉(zhuǎn)矩與徑向懸浮力的解耦控制是電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的前提，本文采用了基于SVPWM轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向解耦控制方法，設(shè)計(jì)了無(wú)軸承永磁同步電機(jī)的控制系統(tǒng)，利用MATLAB軟件進(jìn)行建模仿真，結(jié)果驗(yàn)證了該方法的有效性。
　　 2.對(duì)無(wú)軸承永磁同步電機(jī)系統(tǒng)中的軸向定位磁軸承系統(tǒng)進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究。介紹了軸向

3、混合磁軸承的結(jié)構(gòu)與工作原理，推導(dǎo)了其數(shù)學(xué)模型。詳細(xì)介紹了磁軸承功率放大器的種類(lèi)、主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制策略，設(shè)計(jì)了一種集成式兩電平PWM開(kāi)關(guān)功率放大器，再用軸向位移檢測(cè)電路和模擬PID控制器設(shè)計(jì)了軸向定位磁軸承的控制系統(tǒng)，并對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)調(diào)試，結(jié)果驗(yàn)證了其設(shè)計(jì)的合理性和有效性。
　　 3.研究了以TI公司的TMS320LF2407A DSP為數(shù)字控制器的無(wú)軸承永磁同步電機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)，介紹了以IPM功率集成模塊為核心的硬件系統(tǒng)