永磁無軸承無刷直流電動機(jī)及控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、永磁電機(jī)憑借轉(zhuǎn)矩密度大、效率高、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)控制和日常生活中得到廣泛的應(yīng)用。為有效解決電機(jī)長期運(yùn)行引起的機(jī)械軸承磨損、維護(hù)、更換等問題,無軸承技術(shù)已日趨成為研究熱點(diǎn)。本文研究內(nèi)容主要包括:普通永磁無軸承無刷直流電機(jī)懸浮力數(shù)學(xué)模型建立及有限元仿真驗(yàn)證、交替極電機(jī)懸浮控制方案改進(jìn)及數(shù)字控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等。
　　 首先,本文結(jié)合正弦和方波兩種不同轉(zhuǎn)子磁勢的懸浮力產(chǎn)生特點(diǎn),分析了轉(zhuǎn)子極對數(shù)和繞組分布對懸浮力脈動產(chǎn)生的影響,并確定

2、了普通永磁無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子極對數(shù)和繞組分布結(jié)構(gòu),推導(dǎo)了該結(jié)構(gòu)電機(jī)的徑向懸浮力和解耦數(shù)學(xué)模型,采用ANSYS有限元仿真對推導(dǎo)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　 其次,提出零電流同軸定位方法,提高了定轉(zhuǎn)子同軸定位精度,而且避免了同軸位置檢測過程中發(fā)生的定轉(zhuǎn)子機(jī)械碰撞。針對傳統(tǒng)懸浮控制方案中各方向上允許的最大懸浮力不相等的問題,提出一種改進(jìn)型懸浮控制策略,從而實(shí)現(xiàn)了電機(jī)在任意方向上的最大懸浮出力。設(shè)計(jì)了一套轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)速測量方案,并詳細(xì)討論了該