無軸承同步磁阻電機(jī)無傳感器自檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、無軸承同步磁阻電機(jī)具有同步磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單堅(jiān)固、轉(zhuǎn)子上省略了永磁體，也無勵(lì)磁繞組等優(yōu)點(diǎn)，還具有無軸承電機(jī)的高速高精、無摩擦、無潤滑等優(yōu)良特性，因此在航空航天業(yè)、食品制造業(yè)、精密儀器加工業(yè)等領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用前景。
　　 無軸承同步磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)分為兩個(gè)部分:轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)和懸浮力控制系統(tǒng)。兩套系統(tǒng)的運(yùn)行都需要依靠不同的傳感器來采集電機(jī)速度位移信息，通過閉環(huán)控制使電機(jī)得以穩(wěn)定運(yùn)行。但是，機(jī)械傳感器具有安裝困難、可靠性低、受環(huán)境影響

2、較大等固有缺陷，同時(shí)機(jī)械傳感器價(jià)格貴、參數(shù)調(diào)試繁瑣，這不但增加了電機(jī)的系統(tǒng)成本和降低了電機(jī)工作效率，且嚴(yán)重限制了電機(jī)的產(chǎn)品化和實(shí)用化。因此，克服機(jī)械傳感器所帶來的種種局限性、降低成本以及提高其系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性對(duì)實(shí)現(xiàn)無軸承同步磁阻電機(jī)無傳感器控制具有重要的研究意義和研究價(jià)值。
　　 本文在國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(60974053)、江蘇省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(BK2009204)和高校博士點(diǎn)基金項(xiàng)目(20093227110002)資

3、助下開展對(duì)無軸承同步磁阻電機(jī)的關(guān)鍵基礎(chǔ)理論研究，重點(diǎn)對(duì)基于高頻注入法的無軸承同步磁阻電機(jī)速度位移自檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了研究。論文主要工作:
　　 (1)綜述了無軸承電機(jī)、無軸承同步磁阻電機(jī)和無傳感技術(shù)的研究背景和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，指出了本文研究的目的和意義。
　　 (2)闡述了無軸承同步磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)以及運(yùn)行原理，并在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)了電機(jī)轉(zhuǎn)矩子系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型和懸浮力子系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。
　　 (3)闡述了高頻注入法的種類和原理，

4、結(jié)合本文所研究的無軸承同步磁阻電機(jī)數(shù)學(xué)模型，在理論上分析論證了旋轉(zhuǎn)高頻電壓注入法和脈振高頻電壓注入法實(shí)現(xiàn)電機(jī)位置/速度自檢測(cè)的可行性并對(duì)兩種方法進(jìn)行了比較。
　　 (4)推導(dǎo)了無軸承同步磁阻電機(jī)在靜止坐標(biāo)系下電感矩陣以及兩套繞組間的互感矩陣，對(duì)矩陣中含有的位移信息進(jìn)行解耦，論證了通過注入脈振高頻電壓信號(hào)提取轉(zhuǎn)子位移信息的可行性并推導(dǎo)了脈振高頻電壓激勵(lì)下無軸承同步磁阻電機(jī)的響應(yīng)信號(hào)數(shù)學(xué)模型。
　　 (5)通過MATLAB仿