無軸承異步電機懸浮力模型與數(shù)控系統(tǒng)研究.pdf

1、無軸承電機是一種能夠同時實現(xiàn)轉矩控制與懸浮力控制的新型電機。作為高速或超高速電機發(fā)展的重要方向之一，受到了國內(nèi)外眾多專家學者的廣泛關注。其中無軸承異步電機因其結構簡單、堅固可靠、氣隙均勻、易于弱磁調(diào)速等特點，較其它無軸承電機更具有研究和應用價值。
　　 無軸承異步電機是一個多變量、非線性、強耦合的復雜系統(tǒng)。本文在國家自然科學基金的支持下，以無軸承異步電機的懸浮力模型和數(shù)控系統(tǒng)為研究重點，對無軸承異步電機懸浮力數(shù)學模型、解耦控制策

2、略、懸浮轉子位移檢測技術和數(shù)字控制系統(tǒng)進行了深入研究。具體研究工作如下：
　　 ⑴概述了無軸承電機的研究背景及在國內(nèi)外的發(fā)展概況，重點闡述了無軸承異步電機的研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向，并指出了其研究意義和潛在的應用價值。
　　 ⑵介紹了無軸承異步電機工作原理，分析推導了無軸承異步電機基于電機內(nèi)部磁力和基于電感矩陣的懸浮力模型，并利用電磁場有限元分析軟件ANSYS對無軸承異步電機的懸浮機理和懸浮力模型的正確性進行了驗證。
　

3、　 ⑶針對電機電磁轉矩和徑向懸浮力之間的耦合特性，研究了基于轉矩繞組轉子磁場定向控制的無軸承異步電機控制策略，建立了無軸承異步電機結構框圖和仿真模型，并利用Matlab/Simulink仿真軟件對控制系統(tǒng)進行仿真研究。
　　 ⑷研究了無軸承異步電機懸浮轉子位移檢測技術，從無軸承異步電機對位移傳感器性能的要求出發(fā)，對比分析了幾種非接觸式位移傳感器，重點對擬采用的電渦流式位移傳感器進行性能研究，并對電渦流傳感器的安裝方案、轉子位移