無(wú)軸承無(wú)刷直流電機(jī)運(yùn)行控制研究.pdf

1、無(wú)軸承無(wú)刷直流電機(jī)是一種節(jié)能質(zhì)優(yōu)，應(yīng)用前景十分廣闊的新型電機(jī)。它繼承了磁軸承與無(wú)刷直流電機(jī)的多重優(yōu)點(diǎn)，既高速高效、低噪低磨損，又結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)需潤(rùn)滑，能滿足多種特殊驅(qū)動(dòng)環(huán)境要求。因此，加強(qiáng)對(duì)無(wú)軸承無(wú)刷直流電機(jī)的深入研究，已發(fā)展成為當(dāng)今社會(huì)的熱門話題。
　　論文依托國(guó)家自然科學(xué)基金(61174055)與江蘇省“333工程”科研項(xiàng)目(2014)的支持，以無(wú)軸承無(wú)刷直流電機(jī)為受控對(duì)象，對(duì)如何抑制其浮空相電流脈動(dòng)及避免給定懸浮力超限等問(wèn)題展

2、開了深入研究。在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，將重點(diǎn)圍繞上述兩控制難點(diǎn)給予針對(duì)性地優(yōu)化，并隨后設(shè)計(jì)出相應(yīng)數(shù)字控制系統(tǒng)對(duì)改進(jìn)方案加以驗(yàn)證。具體工作如下:
　　首先，詳細(xì)分析了無(wú)軸承無(wú)刷直流電機(jī)中基本電磁力的作用關(guān)系，并結(jié)合獨(dú)立懸浮控制原理，推導(dǎo)出電機(jī)的轉(zhuǎn)矩控制模型與懸浮力控制模型。
　　其次，將直接轉(zhuǎn)矩控制理論應(yīng)用到無(wú)軸承無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)中，并針對(duì)由兩兩換相導(dǎo)通方式所致使的浮空相電流脈動(dòng)問(wèn)題，引入三三換相導(dǎo)通策略，抑制浮空相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng);針

3、對(duì)電流滯環(huán)懸浮力控制存在易受外部擾動(dòng)影響的弊端，采用閉環(huán)直接懸浮力控制方案對(duì)其加以改進(jìn)，提升系統(tǒng)控制精度，并實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定懸浮;基于傳統(tǒng)懸浮力控制方案未對(duì)給定懸浮力進(jìn)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(duì)上述優(yōu)化方案，設(shè)計(jì)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(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，并在Matlab/Simulink平臺(tái)