无轴承永磁薄片电动机泵原理及控制系统设计 被引量：3

1

作者 朱熀秋 陈金海 左文全 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2012年第5期517-521,共5页

针对驱动离心泵的无轴承永磁薄片电动机,基于薄片转子悬浮原理设计了该电动机驱动离心泵样机,阐述了其工作原理,给出了电磁转矩和径向悬浮力数学模型,并采用数字信号处理器TMS320F2812 DSP设计了数字控制系统硬件,开发了控制系统软件.... 针对驱动离心泵的无轴承永磁薄片电动机,基于薄片转子悬浮原理设计了该电动机驱动离心泵样机,阐述了其工作原理,给出了电磁转矩和径向悬浮力数学模型,并采用数字信号处理器TMS320F2812 DSP设计了数字控制系统硬件,开发了控制系统软件.为使控制系统调试方便,结合系统控制要求设计了人机交互控制界面对数字控制系统进行实时控制与系统重要参数的在线调试,并进行了无轴承永磁薄片电动机薄片转子径向悬浮和运转试验.试验结果表明:通过人机交互控制界面实时在线调试可快速、便捷地确定控制系统参数使数字系统达到预定目标,满足对系统的控制要求,所设计的4 kW无轴承永磁薄片电动机驱动离心泵及数字控制系统空载情况下,薄片转子转速在0～2 000 r/min范围内连续可调并能够迅速达到稳定,转子质心在平衡位置(2 000,2 000)附近振动且沿径向的偏心位移振动幅值小于80μm,系统具有优良的动、静态性能. 展开更多

关键词 离心泵 无轴承永磁薄片电动机 数学模型 数字控制系统 人机交互界面

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无轴承永磁薄片电动机直接转矩直接悬浮力控制 被引量：3

2

作者 朱熀秋 顾迎月 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期541-546,552,共7页

针对矢量控制策略在完成定子电流解耦的同时也使控制系统坐标转换计算复杂化问题,提出一种新颖的无轴承永磁薄片电动机(BPMSM)直接转矩(DTC)直接悬浮力控制策略.在推导无轴承永磁薄片电动机数学模型的基础上,借鉴传统永磁同步电动机(PM... 针对矢量控制策略在完成定子电流解耦的同时也使控制系统坐标转换计算复杂化问题,提出一种新颖的无轴承永磁薄片电动机(BPMSM)直接转矩(DTC)直接悬浮力控制策略.在推导无轴承永磁薄片电动机数学模型的基础上,借鉴传统永磁同步电动机(PMSM)直接转矩控制的理论和方法,构建了无轴承薄片电动机直接转矩控制子系统.根据转矩控制系统与悬浮力控制系统的相似性,将直接转矩控制思想引用到悬浮力控制子系统中,构建无轴承薄片电动机直接悬浮力控制子系统.结合空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)实现无轴承永磁薄片电动机直接转矩与直接悬浮力双SVPWM控制系统,并给出了相应的控制算法,最后利用Matlab/Simulink软件环境对该控制系统进行仿真.研究结果表明:直接转矩控制策略不仅简化了控制算法,并使电动机获得了良好的动静态性能,且产生的转矩与悬浮力脉动都得到了抑制. 展开更多

关键词 无轴承永磁薄片电动机 数学模型 直接转矩 直接悬浮力控制

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实心与环形转子结构下无轴承永磁薄片电机悬浮力脉动饱和调制机理及其补偿

3

作者 雷霄雨 王宇 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第8期31-41,共11页

实心永磁转子虽然能够提高电机的功率密度,但会因为饱和调制效应加剧对悬浮力模型准确性的影响,进而影响电机的悬浮性能。本文基于磁场调制理论,提出一种分析电机饱和调制效应的精确建模方法,分别构建出适用于实心永磁转子的抛物线型与... 实心永磁转子虽然能够提高电机的功率密度,但会因为饱和调制效应加剧对悬浮力模型准确性的影响,进而影响电机的悬浮性能。本文基于磁场调制理论,提出一种分析电机饱和调制效应的精确建模方法,分别构建出适用于实心永磁转子的抛物线型与环形永磁转子的马鞍型饱和函数,并建立基于饱和函数的电机气隙磁通密度表达式,得到因考虑铁心饱和调制而发生改变的气隙磁场谐波成分,找到产生悬浮力脉动的有效工作谐波对;其次,利用有限元分析对比了是否考虑铁心饱和调制2种情况下实心与环形转子结构的电机的悬浮力波形,证明理论的正确性;最后,通过Simulink仿真和实验验证,对比实心与环形2种转子结构对无轴承永磁薄片电机悬浮性能的影响,并通过控制算法补偿,减小铁心饱和调制引起的悬浮力脉动。 展开更多

关键词 无轴承永磁薄片电机 实心永磁转子 悬浮力脉动 铁心饱和 磁场调制 谐波分析

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基于消除磁场耦合的无轴承永磁薄片电机极槽配合选取

4

作者 王浩辉 王宇 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第19期7766-7775,I0049,共11页

无轴承永磁薄片电机(bearingless permanent magnet slice motor,BPMSM)的稳定运行需确保转子所受径向悬浮力平稳可控。现有BPMSM极槽配合选择方法未考虑磁场谐波间的耦合,导致悬浮磁场基波与永磁体相差一对极时仍存在悬浮力脉动。为解... 无轴承永磁薄片电机(bearingless permanent magnet slice motor,BPMSM)的稳定运行需确保转子所受径向悬浮力平稳可控。现有BPMSM极槽配合选择方法未考虑磁场谐波间的耦合,导致悬浮磁场基波与永磁体相差一对极时仍存在悬浮力脉动。为解决该问题,该文首先基于磁场调制效应,对径向悬浮力的产生机理进行分析,确定两谐波产生悬浮力脉动需满足的条件;其次,对悬浮力脉动的产生原因进行分类,推导出高悬浮性能BPMSM极槽配合应满足的3个约束条件;随后,进行仿真验证,给出能够消除耦合关系的极槽配合,并从中选取一台6槽2极BPMSM加工和实验,验证该文所提出的极槽配合选择方法能够降低悬浮力脉动,提高悬浮性能。 展开更多

关键词 无轴承永磁薄片电机 极槽配合 径向悬浮力 磁场调制 谐波分析

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无轴承永磁同步电动机的发展、应用和前景 被引量：28

5

作者 刘贤兴 孙宇新 +2 位作者 朱熀秋 王德明 孙玉坤 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第17期1594-1597,共4页

介绍了无轴承电动机的基本原理 ,综述了无轴承电动机起源及无轴承永磁电动机研究现状 ,详细论述了无轴承永磁电动机在半导体工业、化工工业及生物工程等领域的应用特点和意义 。

关键词 无轴承电动机 永磁同步电动机 理论 应用

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无轴承永磁同步电动机的原理及实现 被引量：63

6

作者 仇志坚 邓智泉 严仰光 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期8-13,共6页

无轴承永磁同步电动机是将无轴承技术运用到永磁同步电动机上的新型无轴承电动机。本文阐述了永磁同步电动机无轴承技术的工作原理,设计和实现了该电动机基于 LF2407A 数字控制的硬件实验平台和软件系统。通过对整个无轴承永磁同步电动... 无轴承永磁同步电动机是将无轴承技术运用到永磁同步电动机上的新型无轴承电动机。本文阐述了永磁同步电动机无轴承技术的工作原理,设计和实现了该电动机基于 LF2407A 数字控制的硬件实验平台和软件系统。通过对整个无轴承永磁同步电动机系统的实验调试,成功实现了无轴承永磁同步电动机转轴的稳定悬浮。 展开更多

关键词 无轴承 永磁同步电动机 DSP控制 悬浮

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无轴承永磁同步电动机的独立控制研究 被引量：23

7

作者 仇志坚 邓智泉 王晓琳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期115-119,共5页

传统无轴承永磁同步电机的控制方案由于悬浮绕组的控制必须获得转矩绕组传递的气隙磁场幅值和相位信息,使得转矩绕组和悬浮绕组的控制策略受到相互制约。文中采用传统的电压-电流模型方法辨识出所需的转矩绕组气隙磁链,使电机的电磁转... 传统无轴承永磁同步电机的控制方案由于悬浮绕组的控制必须获得转矩绕组传递的气隙磁场幅值和相位信息,使得转矩绕组和悬浮绕组的控制策略受到相互制约。文中采用传统的电压-电流模型方法辨识出所需的转矩绕组气隙磁链,使电机的电磁转矩和悬浮力控制实现独立控制,从而极大的提高了无轴承永磁同步电动机在超高速领域的实用性。实验结果表明该独立控制方法能较好地满足电机径向悬浮的稳、动态性能要求。 展开更多

关键词 无轴承电机 永磁同步电动机 独立控制 磁链辨识 悬浮子系统

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密封泵中无轴承永磁同步电动机的试验研究 被引量：1

8

作者 朱熀秋 左文全 +1 位作者 吕艳博 付向东 《排灌机械工程学报》 EI 2011年第6期471-476,共6页

为解决密封泵系统中泵体的密封性问题,提出采用无轴承电动机替代传统电动机构成新型无轴承密封泵方案,研制无轴承电动机成为其关键.阐述了无轴承密封泵中永磁型无轴承电动机转子悬浮原理,并给出电磁转矩和径向悬浮力数学模型.根据无轴... 为解决密封泵系统中泵体的密封性问题,提出采用无轴承电动机替代传统电动机构成新型无轴承密封泵方案,研制无轴承电动机成为其关键.阐述了无轴承密封泵中永磁型无轴承电动机转子悬浮原理,并给出电磁转矩和径向悬浮力数学模型.根据无轴承永磁同步电动机控制系统功能框图,构建无轴承永磁同步电动机数字控制系统,为了使控制系统软件与硬件之间互相配合,设计并使用人机交互界面对无轴承永磁同步电动机控制系统中转速、PID控制器等参数进行实时在线调试和控制.样机试验结果表明:使用人机交互界面进行试验调试,能够快速地达到预期目标,转子转速为1 200 r/min,转子轴心在平衡位置中心(0,0)附近振动,径向偏心位移振动幅值控制在50μm范围之内,满足对无轴承永磁同步电动机数字控制系统进行实时在线调试和控制的要求,对无轴承密封泵的研制与应用具有重要的理论意义和实用价值. 展开更多

关键词 密封泵 无轴承电动机 永磁同步电动机 径向悬浮力 人机交互界面

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无轴承永磁同步电动机径向力模型 被引量：3

9

作者 李可 孙晓东 杨泽斌 《轴承》 北大核心 2014年第12期10-13,共4页

将麦克斯韦张量法和磁路分析法相结合,提出了一种计算无轴承永磁同步电动机径向力的方法,建立了考虑转子偏心位移的径向力模型,利用有限元分析方法对表面贴装式无轴承永磁同步电动机进行仿真研究,结果表明,利用该模型能够获得较好的建... 将麦克斯韦张量法和磁路分析法相结合,提出了一种计算无轴承永磁同步电动机径向力的方法,建立了考虑转子偏心位移的径向力模型,利用有限元分析方法对表面贴装式无轴承永磁同步电动机进行仿真研究,结果表明,利用该模型能够获得较好的建模精度,验证了麦克斯韦张量法建模的正确性和可行性。 展开更多

关键词 磁轴承 无轴承永磁同步电动机 径向力 数学模型 麦克斯韦张量法 有限元分析

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高速内置式永磁电动机转子系统的模态特性

10

作者 王东雄 曹康磊 +2 位作者 喻泽文 章菊 李松 《轴承》 北大核心 2024年第7期62-71,共10页

针对含多组件的高速内置式永磁同步电动机转子结构等效弹性模量准确获取难度大,忽略轴承支承阻尼引起的模态分析误差大的问题,提出一种基于悬臂梁模型的等效弹性模量解析法,采用复数里卡蒂传递矩阵法建立考虑支承阻尼的转子系统动力学模... 针对含多组件的高速内置式永磁同步电动机转子结构等效弹性模量准确获取难度大,忽略轴承支承阻尼引起的模态分析误差大的问题,提出一种基于悬臂梁模型的等效弹性模量解析法,采用复数里卡蒂传递矩阵法建立考虑支承阻尼的转子系统动力学模型,分析了轴承支承特性和等效弹性模量对模态特性的影响,并进行了仿真和试验验证。结果表明:增加轴承刚度将增大转子系统的刚性临界转速并降低系统稳定裕度,增加轴承阻尼将减小刚性临界转速并增大系统稳定性;当转子系统阻尼比增加到0.4左右时,锥动刚性模态消失;等效弹性模量主要影响转子系统的弯曲模态,而对刚性模态几乎无影响。 展开更多

关键词 滑动轴承 磁力轴承 永磁同步电动机 弹性模量 动力学模型 刚度 阻尼 转子临界转速

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表贴式与内置式无轴承永磁同步电动机电磁特性对比 被引量：3

11

作者 罗帅 孙晓东 +1 位作者 杨泽斌 李可 《轴承》 北大核心 2017年第2期42-47,共6页

为探究不同转子结构对无轴承永磁同步电动机电磁特性的影响,对2台表贴式与内置式无轴承永磁同步电动机进行对比分析。2台无轴承永磁同步电动机的定子结构、绕组通入的电流、相位、永磁体产生的气隙磁密完全相同。建立了2台电动机的有限... 为探究不同转子结构对无轴承永磁同步电动机电磁特性的影响,对2台表贴式与内置式无轴承永磁同步电动机进行对比分析。2台无轴承永磁同步电动机的定子结构、绕组通入的电流、相位、永磁体产生的气隙磁密完全相同。建立了2台电动机的有限元模型,对比分析了永磁磁链、反电动势、电感、转矩以及悬浮力等静态电磁特性。有限元仿真结果表明:表贴式永磁同步电动机永磁体的用量较小,磁链谐波分量较少;内置式无轴承永磁电动机能够产生较大的电感、转矩与悬浮力。 展开更多

关键词 无轴承永磁同步电动机 表贴式 内置式 电磁特性 有限元分析

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内置式无轴承永磁同步电动机电磁特性分析

12

作者 罗帅 孙晓东 +2 位作者 周铸 杨泽斌 李可 《轴承》 北大核心 2017年第3期14-18,共5页

介绍了无轴承永磁同步电动机的悬浮原理,给出了一台转矩极对数为2、悬浮极对数为3的内置式无轴承永磁同步电动机样机的参数以及有限元模型,并对模型进行电磁特性分析。结果表明:磁链的3次谐波分量较高,交轴电感比直轴电感高很多,齿槽转... 介绍了无轴承永磁同步电动机的悬浮原理,给出了一台转矩极对数为2、悬浮极对数为3的内置式无轴承永磁同步电动机样机的参数以及有限元模型,并对模型进行电磁特性分析。结果表明:磁链的3次谐波分量较高,交轴电感比直轴电感高很多,齿槽转矩只会引起转矩脉动,悬浮力与根据Maxwell应力法建立的数学模型比较吻合。 展开更多

关键词 内置式无轴承永磁同步电动机 永磁磁链 电感 转矩 悬浮力 有限元分析

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高速高功率密度无轴承永磁薄片电机设计与优化 被引量：3

13

作者 李健 陈红 +2 位作者 李大伟 裴同豪 刘嘉韵 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期171-180,共10页

传统无轴承电机在高速和高功率密度之间难以取得平衡,为此围绕高速高功率密度无轴承永磁薄片电机,对其拓扑结构、绕组形式、主要尺寸等方面进行优化设计,在保证转速和功率密度的基础上有效地提升悬浮性能。通过对运行工况的分析,得出电... 传统无轴承电机在高速和高功率密度之间难以取得平衡,为此围绕高速高功率密度无轴承永磁薄片电机,对其拓扑结构、绕组形式、主要尺寸等方面进行优化设计,在保证转速和功率密度的基础上有效地提升悬浮性能。通过对运行工况的分析,得出电机拓扑结构需具备的基本特点,提出一种采用环形集成绕组的表贴式无轴承永磁薄片电机。在兼顾转矩和悬浮力输出性能、机械防护可靠性的基础上,对电机的电磁气隙长度和永磁体参数等主要尺寸进行优化设计。针对电机饱和、绕组端部伸出等不利因素,分别采取了超前角弱磁、定子略长的性能提升策略,有效地避免了悬浮力的大幅度跌落。搭建20 000 r/min的无轴承永磁薄片电机有限元仿真模型并制造实物样机。通过对电磁转矩和主、被动悬浮力的分析,证明了本文设计的无轴承永磁薄片电机兼具良好的转矩与悬浮力输出性能,单位幅值电流产生的电磁转矩、主动悬浮力分别为0.166 N·m、4.4 N,电机输出功率10 kW、功率密度5.2 kW/kg。 展开更多

关键词 无轴承永磁薄片电机 高速高功率密度 环形绕组 优化设计 弱磁控制 端部效应

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单霍尔故障下无轴承永磁薄片电机径向位移容错检测 被引量：3

14

作者 赵攀 王宇 张艺 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第15期4794-4805,共12页

由于人工无轴承心脏泵要求微型化,所以心脏泵系统不能采用大体积的电涡流传感器来采集径向位移信息。基于霍尔测径向位移的无轴承永磁薄片电机采用霍尔同时辨识转角和径向位移,大幅降低系统体积。霍尔输出信号直接影响无轴承电机悬浮性... 由于人工无轴承心脏泵要求微型化,所以心脏泵系统不能采用大体积的电涡流传感器来采集径向位移信息。基于霍尔测径向位移的无轴承永磁薄片电机采用霍尔同时辨识转角和径向位移,大幅降低系统体积。霍尔输出信号直接影响无轴承电机悬浮性能,当单个霍尔传感器故障时,由于缺失一相磁链导致电机失浮。为了提高基于霍尔测径向位移的无轴承永磁薄片电机容错能力,该文针对单霍尔传感器故障时角度和径向位移信息会重新耦合,难以高精度分离的问题,提出基于谐波补偿的霍尔磁链重构算法。首先,采用磁链重构思想,利用剩余非故障霍尔重构解算径向位移的一相磁链;然后,对上述重构磁链中不偏心3次谐波进行补偿,并构建霍尔矫正表求解径向位移;最后,搭建实验平台,通过仿真和实验验证了所提算法的准确性。 展开更多

关键词 无轴承永磁薄片电机 径向位移 霍尔传感器 容错控制 谐波补偿

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车载飞轮电池用无轴承永磁同步电动机神经网络控制

15

作者 高海宇 孙晓东 杨泽斌 《轴承》 北大核心 2015年第2期12-15,共4页

针对电动汽车磁悬浮飞轮储能电池用无轴承永磁同步电动机(BPMSM)的非线性、强耦合、参数时变等特性,将单神经元PID和径向基函数神经网络(RBFNN)相结合,提出一种新型车载飞轮电池用BPMSM神经网络控制策略。采用RBFNN辨识BPMSM输入输出变... 针对电动汽车磁悬浮飞轮储能电池用无轴承永磁同步电动机(BPMSM)的非线性、强耦合、参数时变等特性,将单神经元PID和径向基函数神经网络(RBFNN)相结合,提出一种新型车载飞轮电池用BPMSM神经网络控制策略。采用RBFNN辨识BPMSM输入输出变量之间的关系,构建BPMSM系统的参考控制模型,通过MATLAB仿真软件对其进行仿真验证,结果表明,该控制方法可显著提高系统的静态和动态性能。 展开更多

关键词 无轴承永磁同步电动机 电动汽车 神经网络控制 飞轮电池

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一种新型混合转子结构无轴承电动机磁悬浮力的矢量控制 被引量：32

16

作者 王凤翔 王宝国 徐隆亚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期98-103,共6页

无轴承电机具有无机械磨损和噪声等优点,其转子旋转和悬浮的电磁转矩和磁悬浮力皆由电机本身产生。在对不同转子结构转矩和磁悬浮力进行有限元对比分析的基础上,该文提出了一种兼有永磁式和感应式转子共同优点的新型电机不仅能产生大的... 无轴承电机具有无机械磨损和噪声等优点,其转子旋转和悬浮的电磁转矩和磁悬浮力皆由电机本身产生。在对不同转子结构转矩和磁悬浮力进行有限元对比分析的基础上,该文提出了一种兼有永磁式和感应式转子共同优点的新型电机不仅能产生大的电磁转矩和磁悬浮力,而且提供了通过电流矢量定向实现悬浮力解耦控制的途径。基于数字信号处理器 DSP (TMS320C32)和复杂可编程逻辑芯片 CPLD(Xilinx),构建了混合转子无轴承电机的控制系统,实现了悬浮力矢量控制策略。试验结果表明该文所提出的新型无轴承电机的设计与控制策略是可行的。 展开更多

关键词 磁悬浮力 转子结构 矢量控制 无轴承电动机 电磁转矩 无轴承电机 永磁 新型 混合 机械磨损

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无轴承永磁薄片电机径向悬浮力精确数学建模 被引量：10

17

作者 左文全 吕艳博 +2 位作者 付向东 潘伟 朱熀秋 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期103-110,9,共8页

无轴承永磁薄片电机具有薄片转子的特殊结构,为了采取有效方法控制转子偏心位移、使转子稳定悬浮,研究的关键在于获得无轴承永磁薄片电机精确的径向悬浮力数学模型。在介绍无轴承永磁薄片电机的结构和工作原理基础上,对无轴承永磁薄片... 无轴承永磁薄片电机具有薄片转子的特殊结构,为了采取有效方法控制转子偏心位移、使转子稳定悬浮,研究的关键在于获得无轴承永磁薄片电机精确的径向悬浮力数学模型。在介绍无轴承永磁薄片电机的结构和工作原理基础上,对无轴承永磁薄片电机气隙磁场进行了详细分析,基于麦克斯韦应力张量法推导了其径向悬浮力数学模型,最后对比验证了利用有限元方法的计算结果和样机实验对数学模型的理论计算结果。验证结果表明,该方法建立的径向悬浮力数学模型误差小、精确度髙。 展开更多

关键词 无轴承永磁薄片电机 径向悬浮力 麦克斯韦应力张量法 数学模型 有限元分析

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动态扰动下无轴承永磁薄片电机的悬浮力补偿策略 被引量：2

18

作者 朱熀秋 赵玉亮 +1 位作者 胡亚民 祝苏明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第23期99-105,共7页

传统的无轴承永磁薄片电机通过径向位移的闭环控制来间接实现悬浮力稳定控制,当薄片转子受到径向干扰时,悬浮力控制的精度和动态响应性能将受到限制。且悬浮力控制中所需的相位信息是需要在准确获得转子角度的基础上才能得到,因此增加... 传统的无轴承永磁薄片电机通过径向位移的闭环控制来间接实现悬浮力稳定控制,当薄片转子受到径向干扰时,悬浮力控制的精度和动态响应性能将受到限制。且悬浮力控制中所需的相位信息是需要在准确获得转子角度的基础上才能得到,因此增加了电机控制系统复杂性。为了克服以往悬浮力控制的上述不足,在推导了无轴承永磁薄片电机悬浮力变化量和悬浮力绕组磁链变化量之间关系的基础上,提出了径向悬浮力和径向位移的双闭环补偿控制策略,采用电压-电流模型对转矩绕组气隙磁链进行辨识,使得电机控制的灵活性大大增加。仿真和实验结果表明:所提出的悬浮力控制方法能够提高悬浮力控制精度和动态响应性能,系统抗干扰能力强,且具有良好的动、静态性能。 展开更多

关键词 无轴承永磁薄片电机 磁链辨识 双闭环 悬浮力补偿

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基于转子偏心坐标系的无轴承永磁薄片电机径向悬浮力模型 被引量：2

19

作者 孙宇新 钱建林 +1 位作者 朱熀秋 张维煜 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期10-16,共7页

针对无轴承永磁薄片电机(BPMSM)运行时转子悬浮不够稳定的问题,研究了影响BPMSM转子悬浮性能的主要因素,即转子径向悬浮力模型。依据位移补偿控制理论和角坐标系的概念,建立了新的转子偏心坐标系。在转子偏心坐标系下,基于麦克斯韦应力... 针对无轴承永磁薄片电机(BPMSM)运行时转子悬浮不够稳定的问题,研究了影响BPMSM转子悬浮性能的主要因素,即转子径向悬浮力模型。依据位移补偿控制理论和角坐标系的概念,建立了新的转子偏心坐标系。在转子偏心坐标系下,基于麦克斯韦应力张量法,利用积分和三角变换推导了转子径向悬浮力模型,并设计悬浮力绕组电流直接控制系统。建立电机的有限元模型,通过对比径向悬浮力的有限元分析结果与数学模型计算结果,验证了所推导数学模型的正确性与准确性。 展开更多

关键词 无轴承永磁薄片电机 转子偏心坐标系 麦克斯韦力 径向悬浮力 有限元分析

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定子永磁型无轴承薄片电机的机理研究 被引量：2

20

作者 金超武 熊峰 +2 位作者 周瑾 杨雄 闫旭 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期17-26,共10页

针对一种12/4结构的同极性定子永磁型无轴承薄片电机,分析了其定转子结构形式和电机运行原理,在不考虑凸极齿的情况下对该电机的悬浮力和转矩表达式进行了含谐波的理论推导,通过公式推导找到了该电机悬浮力和转矩产生耦合的各相关变量... 针对一种12/4结构的同极性定子永磁型无轴承薄片电机,分析了其定转子结构形式和电机运行原理,在不考虑凸极齿的情况下对该电机的悬浮力和转矩表达式进行了含谐波的理论推导,通过公式推导找到了该电机悬浮力和转矩产生耦合的各相关变量的关系式。研究发现当电机极对数P≥3时,该电机的悬浮力控制与转矩控制可以实现相互解耦,并通过仿真分析验证了该电机具有良好的解耦性能,同时也验证了理论推导的正确性。针对悬浮绕组产生的气隙磁密中谐波所引起的悬浮力波动问题,使用了一种“准正弦”绕组代替三相绕组以优化悬浮力波动,而后分析了“准正弦”绕组的绕制方式,最终研究结果表明使用“准正弦”悬浮绕组相比于使用三相绕组时的悬浮力波动降低了40.09%。 展开更多

关键词 无轴承 定子永磁 薄片电机 解耦控制 悬浮力优化 准正弦绕组

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