無軸承異步電機(jī)懸浮控制技術(shù)研究.pdf

1、近幾年來無軸承技術(shù)發(fā)展迅速，對無軸承電機(jī)的研究成為國內(nèi)外的一個熱點(diǎn)，無軸承電機(jī)是集驅(qū)動和自懸浮為一體的新型電機(jī)。其中無軸承異步電機(jī)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，成為研究最旱、最多的無軸承電機(jī)類型，在眾多高速和超高速電傳動領(lǐng)域，具有巨大的應(yīng)用價值。 無軸承電機(jī)是一種能夠同時實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩控制與懸浮控制的新型電機(jī)，它利用磁軸承結(jié)構(gòu)和交流電機(jī)定子結(jié)構(gòu)的相似性，把電樞繞組和懸浮控制繞組共同繞制在電機(jī)的定子上，利用懸浮繞組產(chǎn)生的磁場來改變電機(jī)內(nèi)氣隙磁

2、場的分布，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸的懸浮工作。 無軸承異步電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)固可靠、氣隙均勻、易于弱磁等特點(diǎn)，比其它電機(jī)更具有研究和應(yīng)用價值。本文闡述了無軸承異步電機(jī)的基本工作原理，針對無軸承異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型，分析了無軸承異步電機(jī)采用磁場定向控制的相關(guān)特性，提出了一種全新的解耦控制方法：無軸承異步電機(jī)轉(zhuǎn)子偏心位移的直接控制。在分析無軸承異步電機(jī)基本原理的基礎(chǔ)上建立了無軸承異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，建立了基于直接位移控制的無軸承異步電機(jī)結(jié)構(gòu)框圖和

3、仿真模型，最后利用Matlab/Simulink仿真軟件對控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究。仿真結(jié)果表明，電機(jī)轉(zhuǎn)子懸浮穩(wěn)定，該方法成功的實(shí)現(xiàn)了懸浮繞組徑向力和轉(zhuǎn)矩繞組電磁轉(zhuǎn)矩之間的解耦。最后本文設(shè)計(jì)了基于TMS320LF2407A DSP為核心的數(shù)字控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)子偏心位移、速度、電流參數(shù)的檢測及其信號處理，同時還設(shè)計(jì)了過流保護(hù)電路，為無軸承異步電機(jī)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定懸浮控制提供了可靠的實(shí)驗(yàn)平臺。本文全部利用匯編語言在CCS2000調(diào)試環(huán)境下完成軟件設(shè)