定子永磁型無(wú)軸承電機(jī)的設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、無(wú)軸承電機(jī)集驅(qū)動(dòng)與自懸浮功能于一體，是目前高速及超高速電機(jī)研究領(lǐng)域的前沿。無(wú)軸承開關(guān)磁阻電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的優(yōu)點(diǎn)，但其效率和功率密度低于無(wú)軸承永磁電機(jī);而傳統(tǒng)的無(wú)軸承永磁電機(jī)，永磁體置于轉(zhuǎn)子，電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)永磁體散熱和機(jī)械牢固性問(wèn)題不容忽視。本文將無(wú)軸承開關(guān)磁阻電機(jī)的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)和無(wú)軸承轉(zhuǎn)子永磁型電機(jī)的高效率相結(jié)合，提出并研究了一種新型的定子永磁型無(wú)軸承(Stator permanent magnet bearingless，簡(jiǎn)稱SP

2、MB)電機(jī)，并對(duì)雙繞組SPMB電機(jī)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，推導(dǎo)了徑向懸浮力數(shù)學(xué)模型，試制了實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，為該電機(jī)的進(jìn)一步控制系統(tǒng)研究奠定了理論基礎(chǔ)。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
　　1、提出了雙繞組SPMB電機(jī)，對(duì)電機(jī)的運(yùn)行原理以及懸浮原理進(jìn)行了分析;
　　2、闡述了雙繞組SPMB電機(jī)通用設(shè)計(jì)方法，結(jié)合具體的設(shè)計(jì)參數(shù)給出了12/8極雙繞組SPMB電機(jī)的初始尺寸;
　　3、利用簡(jiǎn)單磁路法分析了雙繞組SPMB電機(jī)的

3、等效磁路，推導(dǎo)了電機(jī)的徑向懸浮力數(shù)學(xué)模型;
　　4、利用有限元軟件對(duì)雙繞組SPMB電機(jī)模型進(jìn)行了參數(shù)化建模，綜合電磁轉(zhuǎn)矩和徑向懸浮力輸出特性對(duì)永磁體磁化方向厚度進(jìn)行了局部?jī)?yōu)化，得到優(yōu)化后的電機(jī)模型。以此為基礎(chǔ)，分析了電機(jī)的磁場(chǎng)分布，驗(yàn)汪了電機(jī)的懸浮原理，進(jìn)一步分析了電機(jī)的電磁特性（空載磁鏈、繞組電感）、懸浮特性、轉(zhuǎn)矩特性以及轉(zhuǎn)子偏心對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩和徑向懸浮力輸出的影響;
　　5、提出了可以使控制電路進(jìn)一步簡(jiǎn)化的兩種共繞組SPMB