無軸承無刷直流電機(jī)原理與控制技術(shù).pdf

1、無刷直流電機(jī)是一種性能優(yōu)越，應(yīng)用前景廣闊的電機(jī)，它結(jié)合了直流電機(jī)和交流電機(jī)的特點，既具備交流電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等一系列優(yōu)點，又具備直流電機(jī)的運(yùn)行效率高、調(diào)速性能好等諸多特點。無軸承無刷直流電機(jī)除了具有無刷直流電機(jī)的優(yōu)點之外，還具有磁軸承的優(yōu)點，在生物醫(yī)藥工程、半導(dǎo)體制造業(yè)、食品加工、飛輪儲能、機(jī)器人、航空航天等特殊電氣傳動領(lǐng)域具有潛在廣泛的應(yīng)用前景，因此，對無軸承無刷直流電機(jī)的研究引起了廣泛的關(guān)注。 本文重點開展

2、了無軸承無刷直流電機(jī)的基礎(chǔ)理論和實驗研究，建立了無軸承無刷直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，研究了基于轉(zhuǎn)子磁場定向的無軸承無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)，對無軸承無刷直流電機(jī)的無速度傳感器技術(shù)進(jìn)行了研究，設(shè)計了數(shù)字控制系統(tǒng)，具體內(nèi)容如下： 首先，介紹了無軸承無刷直流電機(jī)徑向懸浮力的產(chǎn)生原理，推導(dǎo)了徑向懸浮力和電機(jī)旋轉(zhuǎn)部分的數(shù)學(xué)模型，設(shè)計了無軸承無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場定向磁場定向控制系統(tǒng)，利用Matlab/Simulink工具箱對控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，仿真

3、試驗表明控制系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)子穩(wěn)定懸浮，而且實現(xiàn)了徑向懸浮力和旋轉(zhuǎn)力矩之間的解耦控制，電機(jī)具有良好的動、靜態(tài)性能。 其次，提出了一種基于擴(kuò)展卡爾曼濾波器(EKF)的無軸承無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速估算方法，并推導(dǎo)了轉(zhuǎn)速估算公式，構(gòu)成了無速度傳感器無軸承無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場定向控制系統(tǒng)。利用Matlab/Simulink建立了仿真模型，并進(jìn)行了仿真，通過仿真驗證了該控制系統(tǒng)具有較好的性能。 最后，基于對轉(zhuǎn)子磁場定向控制策略的分