無(wú)軸承永磁薄片電機(jī)位移直接控制研究.pdf

1、無(wú)軸承永磁薄片電機(jī)是一種特殊的無(wú)軸承電機(jī),由于轉(zhuǎn)子軸向長(zhǎng)度遠(yuǎn)小于其半徑,呈薄片狀而得名。它集成了普通永磁同步電機(jī)與磁軸承的特點(diǎn),在產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)負(fù)載的電磁轉(zhuǎn)矩的同時(shí)又能產(chǎn)生支承轉(zhuǎn)子的徑向懸浮力,使轉(zhuǎn)子實(shí)現(xiàn)與定子無(wú)機(jī)械接觸旋轉(zhuǎn)。無(wú)軸承永磁薄片電機(jī)具有無(wú)摩擦、無(wú)磨損、不需要潤(rùn)滑以及高速高精等一系列優(yōu)點(diǎn),在生命科學(xué)、半導(dǎo)體化工、食品加工以及航空航天等領(lǐng)域都具有巨大的應(yīng)用前景。
　　 本文主要對(duì)無(wú)軸承永磁薄片電機(jī)轉(zhuǎn)子懸浮的控制方法進(jìn)行了理論探

2、索和實(shí)驗(yàn)研究,推導(dǎo)了無(wú)軸承永磁薄片電機(jī)數(shù)學(xué)模型,搭建了仿真系統(tǒng)模型,構(gòu)建了數(shù)字控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái),具體工作如下:
　　 (1)介紹了無(wú)軸承永磁薄片電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理;在分析電機(jī)轉(zhuǎn)子受力情況的基礎(chǔ)上推導(dǎo)了無(wú)軸承永磁薄片電機(jī)徑向懸浮力的數(shù)學(xué)模型;通過(guò)對(duì)電機(jī)中各部分洛倫茲力作用的分析給出了無(wú)軸承永磁薄片電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩方程;以轉(zhuǎn)矩繞組極對(duì)數(shù)為1(P1=1),懸浮力繞組極對(duì)數(shù)為2(P2=2)的無(wú)軸承永磁薄片電機(jī)為研究對(duì)象,利用ANSO

3、FT軟件對(duì)懸浮機(jī)理進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　 (2)根據(jù)無(wú)軸承永磁薄片電機(jī)的特點(diǎn),采用轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制策略來(lái)控制電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩;對(duì)于電機(jī)轉(zhuǎn)子懸浮系統(tǒng),提出了一種新的懸浮力控制方法:無(wú)軸承永磁薄片電機(jī)位移直接控制,運(yùn)用Matlab/Simulink軟件搭建了仿真系統(tǒng)并進(jìn)行仿真研究,驗(yàn)證了控制策略的正確性及有效性。
　　 (3)在仿真研究的基礎(chǔ)上,以TMS320F2812數(shù)字控制器為核心,構(gòu)建了無(wú)軸承永磁薄片電機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)