無軸承薄片離心泵的研究和實現(xiàn).pdf

1、無軸承永磁薄片電機是一種可以實現(xiàn)五自由度全懸浮的新型電機，其利用無軸承技術實現(xiàn)轉子徑向主動懸浮，同時依靠磁阻力實現(xiàn)其它自由度的被動懸浮。該電機具有定轉子易隔離、無接觸、結構簡單、集成度高、可靠性高、成本較低等優(yōu)點，在生、化、醫(yī)、機電等超潔凈驅動領域具有獨特的應用優(yōu)勢。
　　 本文首先根據(jù)磁導分布原理、麥克斯韋吸力公式、虛功原理，采用分段積分的方法，推導了六齒三相一對極結構的無軸承永磁薄片電機的徑向懸浮力模型和電磁轉矩表達式。并在

2、此基礎上，簡化了控制策略。
　　 其次，本文優(yōu)化設計了無軸承薄片離心泵系統(tǒng)。電機本體采用轉子一對極表貼式永磁體、定子六齒集中式繞組立體結構，既保持了電機結構簡單、傳感器安裝方便等特點，又考慮了負載的卸載裝配。針對無軸承永磁薄片電機與離心泵結合導致的負載力對懸浮性能的影響，提出了采用平衡孔結合背葉輪、降低葉輪寬度等方式減小軸向及徑向受到的負載力。在信號檢測方面，推導了轉子徑向偏移量和瞬時轉角的計算方法。
　　 再次，本文給

3、出了適于無軸承薄片離心泵系統(tǒng)的電機本體和離心泵的結構數(shù)據(jù)。研制了以TMS320F2812數(shù)字信號處理器（DSP）為核心的全數(shù)字控制系統(tǒng)的和功率系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)軟件上，完成了懸浮控制模塊、驅動控制模塊、轉子轉角和轉速模塊的程序設計，并實現(xiàn)了對傳感器信號的軟件校正。
　　 最后，本文完成了無軸承薄片離心泵系統(tǒng)的調(diào)試實驗。電流閉環(huán)和轉子轉角計算達到系統(tǒng)性能要求。樣機實現(xiàn)了穩(wěn)定的靜止懸浮。在1200r/min~2640r/min的轉速范