交流二自由度混合磁軸承設(shè)計(jì)與數(shù)字控制.pdf

1、磁軸承具有無(wú)磨損、無(wú)需潤(rùn)滑和密封、高速度、壽命長(zhǎng)等優(yōu)良品質(zhì)，從根本上革新了傳統(tǒng)的支承方式。針對(duì)主動(dòng)磁軸承的不足：體積大、直流功放功率損耗大、氣隙偏小及成本高等，論文研究一種交流二自由度混合磁軸承，作為五自由度電主軸一端的兩自由度懸浮支承。
　　 交流混合磁軸承結(jié)構(gòu)新穎、緊湊，易于采用高性能數(shù)字信號(hào)處理器DSP控制的三相逆變器來(lái)驅(qū)動(dòng)。本文從磁軸承的結(jié)構(gòu)和磁路出發(fā)，針對(duì)交流二自由度同極型混合磁軸承，開(kāi)展了基礎(chǔ)理論與試驗(yàn)研究，具體內(nèi)容

2、：
　　 首先，采用等效磁路法對(duì)該磁軸承的磁路進(jìn)行了推算，分析其工作原理,推導(dǎo)數(shù)學(xué)模型；根據(jù)數(shù)學(xué)模型提出控制策略，運(yùn)用Matlab/Simulink構(gòu)建出仿真系統(tǒng)，對(duì)磁軸承的啟浮和懸浮特性進(jìn)行分析，再對(duì)轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡引起的振動(dòng)進(jìn)行研究，并建立四自由度剛性轉(zhuǎn)子和柔性轉(zhuǎn)子的模型。
　　 其次，設(shè)計(jì)了樣機(jī)參數(shù)，運(yùn)用Ansoft公司的Maxwel13D有限元分析軟件分別對(duì)交流二自由度混合磁軸承和交直流三自由度混合磁軸承的磁路、轉(zhuǎn)

3、子受力特性進(jìn)行分析，驗(yàn)證了樣機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的合理性。
　　 最后，設(shè)計(jì)了交流混合磁軸承以IPM為核心的三相逆變電路，并以減小交流磁軸承控制線圈中的電流紋波為出發(fā)點(diǎn)，提出了另一種驅(qū)動(dòng)電路三電平功率逆變電路；基于TMS320F2812的交流磁軸承數(shù)字控制器的硬件結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了交流磁軸承數(shù)字控制器的軟件，并對(duì)交流二自由度混合磁軸承系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。
　　 理論研究與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：交流混合磁軸承結(jié)構(gòu)合理緊湊、效率高、成本低.具有廣泛潛在應(yīng)