無(wú)軸承異步電機(jī)懸浮力模型與數(shù)控系統(tǒng)研究.pdf

1、無(wú)軸承電機(jī)是一種能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩控制與懸浮力控制的新型電機(jī)。作為高速或超高速電機(jī)發(fā)展的重要方向之一，受到了國(guó)內(nèi)外眾多專家學(xué)者的廣泛關(guān)注。其中無(wú)軸承異步電機(jī)因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固可靠、氣隙均勻、易于弱磁調(diào)速等特點(diǎn)，較其它無(wú)軸承電機(jī)更具有研究和應(yīng)用價(jià)值。
　　 無(wú)軸承異步電機(jī)是一個(gè)多變量、非線性、強(qiáng)耦合的復(fù)雜系統(tǒng)。本文在國(guó)家自然科學(xué)基金的支持下，以無(wú)軸承異步電機(jī)的懸浮力模型和數(shù)控系統(tǒng)為研究重點(diǎn)，對(duì)無(wú)軸承異步電機(jī)懸浮力數(shù)學(xué)模型、解耦控制策

2、略、懸浮轉(zhuǎn)子位移檢測(cè)技術(shù)和數(shù)字控制系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究。具體研究工作如下：
　　 ⑴概述了無(wú)軸承電機(jī)的研究背景及在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況，重點(diǎn)闡述了無(wú)軸承異步電機(jī)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(yīng)用價(jià)值。
　　 ⑵介紹了無(wú)軸承異步電機(jī)工作原理，分析推導(dǎo)了無(wú)軸承異步電機(jī)基于電機(jī)內(nèi)部磁力和基于電感矩陣的懸浮力模型，并利用電磁場(chǎng)有限元分析軟件ANSYS對(duì)無(wú)軸承異步電機(jī)的懸浮機(jī)理和懸浮力模型的正確性進(jìn)行了驗(yàn)證。
　

3、　 ⑶針對(duì)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩和徑向懸浮力之間的耦合特性，研究了基于轉(zhuǎn)矩繞組轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制的無(wú)軸承異步電機(jī)控制策略，建立了無(wú)軸承異步電機(jī)結(jié)構(gòu)框圖和仿真模型，并利用Matlab/Simulink仿真軟件對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究。
　　 ⑷研究了無(wú)軸承異步電機(jī)懸浮轉(zhuǎn)子位移檢測(cè)技術(shù)，從無(wú)軸承異步電機(jī)對(duì)位移傳感器性能的要求出發(fā)，對(duì)比分析了幾種非接觸式位移傳感器，重點(diǎn)對(duì)擬采用的電渦流式位移傳感器進(jìn)行性能研究，并對(duì)電渦流傳感器的安裝方案、轉(zhuǎn)子位移